申请/专利权人：山东省国土测绘院

申请日：2024-01-04

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117523111B

主分类号：G06T17/00

分类号：G06T17/00;G01B11/00;G06T7/33;G06T7/73

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明公开了三维实景点云模型的生成方法及系统，涉及三维建模技术领域，该方案的技术要点为：通过以初始采集点为原点，建立世界坐标系，通过激光扫描仪对目标实景进行扫描，采集点云数据；通过测量上一采集点至下一采集点之间的距离，以及与世界坐标系X、Y、Z三轴方向的角度，计算出下一采集点位于世界坐标系中的坐标；通过激光扫描仪坐标系与世界坐标系X、Y、Z三轴之间的角度，对采集的点云数据坐标进行一次变换，通过当前采集点位于世界坐标系的坐标，对采集的点云数据坐标进行二次变换，计算出每个点位于世界坐标系中的坐标，本发明精度更高，不受信号干扰的影响，减少复杂的计算，提高建模效率。

主权项：1.三维实景点云模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：确定目标实景，在位于目标实景正南方向建立初始采集点，以初始采集点为原点，建立世界坐标系，通过激光扫描仪对目标实景进行扫描，采集点云数据；完成初始采集点的数据采集后，移动至下一采集点，通过测量上一采集点至下一采集点之间的距离，以及与世界坐标系X、Y、Z三轴方向的角度，计算出下一采集点位于世界坐标系中的坐标；再次使用激光扫描仪对目标实景进行扫描，记录下每个点位于激光扫描仪坐标系的三维坐标，通过激光扫描仪坐标系与世界坐标系X、Y、Z三轴之间的角度，对采集的点云数据坐标进行一次变换，通过当前采集点位于世界坐标系的坐标，对采集的点云数据坐标进行二次变换，计算出每个点位于世界坐标系中的坐标；移动至下一采集点继续对目标实景进行点云数据采集，直至完成所有采集点的点云数据采集，以及点云数据位于世界坐标系坐标的转换，并将所有点云数据合并成一个完整的点云数据集；通过预处理后的点云数据，使用三维重建算法生成三维实景点云模型，对生成的三维实景点云模型进行细节增强，对增强的三维实景点云模型进行优化，并将优化后的三维实景点云模型导出；确定用于三维实景点云模型生成的目标实景；在目标实景的正南方向选择一个采集点作为初始采集点，用于建立世界坐标系；以初始采集点为原点，以东西方向作为X轴方向，以南北方向作为Y轴方向，以上下方向作为Z轴方向，建立世界坐标系；使用激光扫描仪对目标实景进行扫描，记录下每个点的三维坐标，形成点云数据；通过上一采集点至下一采集点之间的距离以及与世界坐标系X、Y、Z三轴方向的角度，计算出下一采集点位于世界坐标系中的坐标，计算公式如下：；其中，分别表示下一采集点在X、Y、Z轴方向上的坐标，S表示上一采集点至下一采集点之间的距离，分别表示上一采集点至下一采集点与世界坐标系X、Y、Z三轴方向的角度；通过激光扫描仪坐标系与世界坐标系X、Y、Z三轴之间的角度，以当前采集点为原点，以世界坐标系坐标轴为方向，对采集的点云数据坐标进行一次变换，计算每个点的坐标，计算公式如下：；其中，分别表示每个点位于世界坐标系X、Y、Z轴方向上的坐标，分别表示一次变换后每个点在X、Y、Z轴方向上的坐标，分别表示当前采集点位于世界坐标系X、Y、Z轴方向上的坐标；移动至下一采集点继续对目标实景进行点云数据采集，直至完成所有采集点的点云数据采集，并将点云数据的坐标转换成世界坐标系的坐标；将所有采集点的点云数据合并成一个完整的点云数据集，合并后的点云数据集包含目标实景中所有点的三维坐标信息；对合并后的点云数据进行预处理，包括去除噪声、过滤冗余数据以及去除重叠的数据；通过预处理后的点云数据，使用三维重建算法生成三维实景点云模型；对生成的三维实景点云模型进行细节增强，包括增加表面细节和纹理映射操作；采用迭代优化算法，通过不断调整模型的参数和结构，对增强的三维实景点云模型进行优化；将优化后的三维实景点云模型导出。

全文数据：

权利要求：

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