倾斜摄影三维建模的环绕航摄参数优化

针对消费级无人机采用传统航带式影像采集进行倾斜摄影测量效率低以及精细度不够的问题,提出采用环绕式航摄采集像片进行倾斜摄影三维建模。采用正交试验法对环绕航摄所涉及的参数进行优化研究,创建满足1∶500精度要求的非大高差场地的实景三维模型,得到兼顾建模效率和模型精细度的最优参数组合。基于航带式航摄(五架次)与环绕航摄的对比实验结果表明,采用最优参数组合的环绕航摄倾斜摄影三维建模既能保证建模精度又能极大提高建模效率和模型精细度,可应用于非大高差场地实景建模,促进城市信息模型基础平台的建设。     

基于无人机倾斜摄影的校园三维模型构建

无人机倾斜摄影的三维建模具有高效率、高精度、低成本等巨大优势,针对其作为一项新兴技术缺乏较为系统的规范流程的问题,探究与完善了无人机倾斜摄影三维建模的方法流程,包括倾斜影像数据的采集、数据预处理、三维模型构建等.以江西理工大学红旗校区为例,实施了无人机航摄作业并采集了校园影像数据,对倾斜影像进行联合平差和密集匹配、数字表面模型建立、纹理映射等生成了三维初始模型,然后结合Geomagic对初始模型进行修补,完成了校园三维精细模型的构建.与传统三维建模技术比较,基于无人机倾斜摄影的三维建模具有省时省力、位置精确、高还原度、高效率等优点.     

基于单镜头无人机倾斜摄影的建筑物三维模型构建

针对倾斜摄影技术实际应用中存在诸多限制问题,提出了一种利用单镜头无人机对建筑物进行多角度拍摄,快速建立建筑物三维实景模型的方法。通过设计折线型航线影像采集方法和环绕型航线影像采集方法,使用单镜头无人机模拟获取建筑物倾斜影像,建立建筑物三维实景模型。从模型的平面精度、高度精度以及线段长度精度三方面进行分析比较可知,基于单镜头无人机在不同航摄方案下建立的三维景观模型满足三维地理信息模型数据产品的规范;在本次研究中,折线型航线方案所构建的模型较为精确。     

像控后处理倾斜摄影三维建模方法研究

无人机倾斜摄影三维模型的精度是衡量模型质量好坏的重要指标.常规的倾斜摄影三维建模需要先布设像控点,作业效率低且维护成本高.无像控建模不需要布设像控点,航测效率高,但精度较低.本文以南京信息工程大学东苑为实验区,研究了一种像控后处理倾斜摄影三维建模方法.结果表明:1)基于像控后处理建立的三维模型与常规方法建立的三维模型精度基本相同,平面中误差、高程中误差均小于0.05 m,满足高效率、高精度、低成本的建模要求;2)像控后处理建模避免了制作和维护像控点的过程,同时基于已有高精度三维模型选择像控点并提取坐标,提升了像控点选择的科学性并降低了外业测点的工作量;3)该方法在城市、乡镇及其他道路丰富地区高精度三维实景模型定期更新上具有较好的普适性.     

无人机倾斜摄影技术在地籍测绘中的应用

为解决传统地籍图测绘方法成本高、效率低、工作量大等问题,提出了基于单镜头无人机倾斜摄影技术的地籍图测绘方法.利用单镜头无人机获取倾斜影像,通过建模软件对影像处理生成三维模型,在此基础上进行内业采编,最后对采编成果的精度进行分析.选取广东省湛江市某村为研究对象进行了测绘,结果表明,该方法不仅能满足《地籍调查规程》(TD/...     

非测量相机在异形文物三维模型重建中的应用

针对纹理精致、形貌各异的文物数据采集与成像的景深难题, 提出一种融入渐进式过渡影像、多视角影像与纹理细节照片相结合的框架式二维图像采集方式, 以20 世纪留存的马灯为例, 建立了三维模型, 采用Geomagic Qualify 软件对异形文物点云数据进行精度分析。结果表明, 获取的异形马灯文物三维模型精度高、纹理逼真, 符合文物建模精度要求, 能够高效快速重建出异形文物清晰的细节纹理, 并构建出高精度三维模型, 在保护异形文物方面具有广泛应用前景。     

消费级无人机倾斜摄影航线规划及地面站实现

消费级无人机已成为新型对地影像获取平台.本文依据倾斜摄影原理及消费级无人机自身特性提出了不同的航线规划方法,具体可分为全覆盖航线、环绕航线、垂直航线以及等高线航线.为实现倾斜影像获取的高效、稳定,设计并编写了基于Android平台的无人机倾斜摄影地面站,该地面站可驱使无人机自动依照规划任务完成倾斜摄影工作,大幅度降低了倾斜摄影技术的使用难度及工作量,提高了消费级无人机倾斜摄影的能力及产品的精度.     

摄影全站仪和PI-3000软件在地形三维建模中的应用

摄影全站仪GPT-7000i是一款创新性全站仪,内置两款数码相机,实现了工程测量与数字近景摄影测量的完美结合．PI-3000是一款先进的三维建模软件,能对地形、文物、建筑物、山坡等对象快速生成高精度可量测的三维数字表面模型．本文叙述了利用摄影全站仪采集坐标数据和控制点影像资料,利用数码相机拍摄立体像对,将数据导入到PI-3000中,从而建立地形三维模型．     

基于卷积神经网络的无人机遥感影像农村建筑物目标检测

将深度学习应用于遥感影像目标识别,提出基于卷积神经网络的无人机遥感影像农村建筑物的目标检测方法,用端到端的方式训练Faster R-CNN网络模型,并应用于农村建筑物的快速精确识别.该方法包括基于RPN网络的区域建议和基于Inception v2的卷积神经网络模型训练.为了训练和测试模型,通过无人机采集南疆地区的农村建筑物遥感影像,并人工标注建立了农村建筑物的数据集,在TensorFlow深度学习框架上通过对该数据集目标检测验证了模型.结果表明,基于改进的卷积神经网络目标检测方法对无人机遥感影像进行快速准确识别的总体精度超过90%,通过初始参数更新,模型收敛更快,对无人机遥感影像地物分类和目标识别具有一定的参考意义.     

无人机技术在房产测绘中的应用

传统的房产测绘通常使用全站仪辅助手持激光测距仪进行,速度慢,人力成本高。无人机倾斜摄影是近几年兴起的一种技术方法,基于无人机的倾斜摄影测量技术能够快速获取房屋数据的影像。使用后期建模软件能够构建房屋三维模型并获取房屋纹理特征。利用无人机倾斜摄影测量技术构建测区农村建设用地的三维模型,通过EPS清华三维软件进行三维模型房屋边长数据采集,再以手持激光测距仪实测的房屋图边长进行比较。从结果来看,基本上可以达到不动产1∶500测绘精度要求。     

基于多视角图像的建筑环境信息建模方法

结合实践案例,探索了融合多视角图像数据的建筑环境信息建模方法,旨在提高建筑环境信息建模效率,改善屋檐底部等建筑局部信息建模精度;探索了多视角图像数据融合技术路线,并结合实践案例,展开了低空摄影测量与地面摄影,采集了实践案例的建筑与环境图像数据;构建连接点,融合多视角图像数据,将地面图像与空中图像融合,对一些空中很难拍摄到的死角区域进行图像的补充,实现多角度、全方位的图像采集,通过空中三角测量处理、密集匹配、纹理映射,生成实践案例的建筑环境信息三维数字模型.实践结果表明:通过融合低空摄影与地面摄影图像数据,可显著提高建筑环境信息建模效率和建筑细部信息建模精度,可解决单一图像源采集信息不完整的问题,且具有低成本、高效率、易操作的技术优势.对保护建筑进行数据采集和保护的过程中,利用多视角的建筑环境信息建模方法可以快速、高效地对其三维信息进行保存和记录,实现对历史建筑多维度数据的保存与传承.     

基于三维激光扫描技术的大型古建筑精细三维重建

大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐且沉重,而三维激光扫描技术作为测绘领域的一项高新技术,具有无接触测量、效率高等优点,将三维激光扫描技术应用到文物保护领域将成为精细、快捷的文物档案保护手段之一。以某大型仿古建筑为例,详细阐述了数据采集的技术和方法,结合在数据处理过程遇到的一些问题进行了探讨和总结。最终给出该建筑物的局部纹理映射图和各类效果图,为三维激光扫描技术在大型古建筑三维重建中的应用提供借鉴和参考。     

基于深度三维形变的单张3D人脸重建算法

三维形变模型(3DMM)作为人脸重建的重要方式,在3D建模、图像合成等领域有着广泛的应用.由于受训练数据类型、数量以及主成分等因素影响,3DMM存在过约束的现象,不能提供足够的灵活性来表示高频变形.本文将三维形变模型嵌入到深度神经网络中,为提升3D人脸重建的表示能力提供了新的思路.为了提升网络学习效率,本文构设了一种双通路神经网络,实现了在全局路径和局部路径之间的平衡.通过在学习目标和网络结构两方面改进非线性3DMM,提出了一种比线性或以往的非线性模型更能捕捉到更高层次细节的模型.算法对比与仿真实验表明,本文算法在3D人脸重建上的归一化平均误差更低,所生成的3D人脸模型鲁棒性好、重构准确,实现了较好的3D人脸重建性能.     

Research on 3D Modeling and Visualization of Coal Pillars for Surface Protection

In order to safely exploit coal resource, protection coal pillars must be prepared in coal mines. Some correlative parameters of protection coal pillar are calculated by Drop face and Drop line methods. Models of protecting surface objects and coal pillars are established by TIN modeling and object-oriented technique. By using ACCESS2000as the database and the VC＋＋ and OpenGL as the language, the calculation of protective coal pillars is realized and the 3D-visulizaiton system for protected objects on ground surface and for coal pillars is developed. The system can obtain the data of characteristic points on the surface interactively from the digitized mine topography map, constructing 3D model automatically. It can also obtain the interrelated parameters of the coal seam and drill hole data from existing geolog!cal surveying database to calculate the location, surface area and the total coal columns. The whole process can be computed quickly and accurately. And the 3D visualization system was applied in a mine, showing that the system solve the problem of complex calculation, not only realized the automatic 3D mapping and visualization of coal pillars for buildings protection, but also greatly improves the working efficiency.     

基于混合编程的双目视觉三维重建方法

利用Matlab实现相机标定和三维绘图功能,同时利用VC＋＋实现程序界面、图像采集以及立体匹配等功能,提高了开发效率和软件产品质量.     

基于线框分析方法的建筑物主体模型智能构建

空间信息获取技术的发展推动了三维点云数据的建筑模型构建研究.然而, 现有的模型构建方法大多依赖人工交互的方式, 极高的人工和时间成本消耗不利于大范围城市模型的构建及应用.针对上述问题, 本文提出一种基于线框分析的建筑物主体模型构建方法.首先对原始建筑物点云进行滤波与归一化处理, 并提取建筑物的多层次边界多边形综合描述建筑边界结构; 然后将各层次边界多边形分割出简单、易控的多个矩形基元, 采用稳健的层次化矩形连接、分析算法生成完整的建筑物主体结构模型; 最后通过对三组结构复杂、遮挡严重的建筑物点云数据的实验表明该方法具有良好的性能, 可以稳健地处理存在数据缺失、点密度差异的建筑物点云数据, 并且兼顾了建筑物不同高度上的结构差异性, 实现了建筑物线框模型的高精度构建.     

基于无人机航拍序列的建筑三维模型重建

近年来,随着计算机技术的快速发展和装备高清相机的四旋翼无人机的普及,基于被动视觉法的建筑物三维重建逐渐成为计算机视觉和图形学领域的热点。然而,现有的被动视觉法针对建筑建模时存在耗时长、局部细节重建效果差等问题。针对这些不足,提出一种基于无人机航拍序列的建筑三维模型重建方法。首先,利用运动恢复结构的方法,对无人机针对目标建筑航拍采集的照片序列恢复建筑周边场景的稀疏点云;同时,采用RANSAC方法,提取地面和建筑立面;进而对点云进行聚类,以提取出构成建筑的稀疏点云,再依据建筑稀疏点云得到建筑的柱状模型;最后,对该模型进行平整化处理,得到保持建筑顶部轮廓细节的三维模型。实验结果表明,利用所提方法可以快速得到建筑的三维模型,同时能较好地保持建筑顶部的轮廓细节。     

无人机倾斜摄影测量技术在 三维数字城市建模中的应用

以江西省抚州市的某图书馆为实验研究区域,利用无人机倾斜摄影测量技术按照规划航线获取研究区域航空影像数据,研究无人机倾斜摄影测量技术获取影像数据的特点、影像数据处理的精度、通过关键技术建立三维模型,使用Smart3D Capture软件进行三维模型构建。实验结果显示,无人机倾斜摄影技术可以满足三维数字城市建模的需要。     

基于粒子系统的3D动态火焰模拟

为了在虚拟场景中绘制复杂的火焰,解决模拟火焰时在实时性和逼真性方面所出现的问题,提出了一种基于粒子系统的火焰模拟方法。通过粒子系统的几何建模方法,实现火焰粒子的不断生成和消亡,得到在三维场景中具有动态感的火焰;通过引入Gyarmathy模型和控制粒子行为的Perlin噪声,实现模拟火焰的运动效果;通过对每个粒子进行纹理贴图及渲染处理,增加三维场景中物体的真实感。实验表明,重力和风力反映了火焰的消亡规律和运动情况,并实时模拟复杂火焰模型;纹理贴图增强了火焰的立体效果,实现了复杂火焰模型的逼真性。