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1.
《武汉大学学报(信息科学版)》2020,(3)
针对倾斜影像大场景三维重建过程中数据量大导致的三角网格优化效率低的问题,提出了一种平衡网格优化精度与优化效率的网格自适应快速优化方法。根据影像灰度信息计算沿着三角面法向量方向顶点梯度的初始值,根据每一个三角形的不同计算结果将三角形标记为活跃三角形与怠惰三角形,通过对网格中活跃三角形优化及放弃怠惰三角形优化的策略,在获得网格顶点最佳位置的同时自适应地实现优化效率的快速提升。标准三维重建影像数据集及真实无人机倾斜影像三维重建网格优化的实验结果表明了此方法的有效性。网格模型优化时间及精度对比的结果表明,该方法在优化三角网格的同时,较大幅度地提高了网格优化的计算效率,从而快速获得三维重建模型。 相似文献
2.
在三维重建中,网格优化通常用于解决密集点云构建的三角网格含有较多噪声且缺少细节的问题。现有的变分优化方法利用完整的影像数据对初始网格进行影像一致性优化,但在一定程度上忽视了影像信息的冗余以及视图的质量对网格优化的影响。对此,本文提出主视图选取与从视图选取策略,以提升网格优化的效率与质量。首先综合影像梯度幅值与轮廓检测,构建马尔科夫随机场,为每个三角面选取主视图;其次根据相应的观测条件为每个主视图选取从视图;然后计算主、从视图间归一化加权的影像一致性;最后利用梯度下降法最小化表面能量函数,实现网格优化。试验在定性和定量上证实了本文方法的有效性,表明本文方法能恢复更多精细细节,且优化的时间更短、精度更高。 相似文献
3.
针对城市场景三维重建模型在有线特征的边缘区域过于平滑的问题,提出一种带线约束的摄影测量网格变分精化方法。算法以初始重建网格模型为基础,引入3个能量项,将网格精化问题转化成能量下降问题。首先结合所有的影像信息构建影像一致性约束项,然后对网格表面顶点附加正则化约束,最后引入三维线特征约束,将3个能量项加权相加后离散化到每个顶点,得到梯度变化值。采用梯度下降法,使顶点沿着梯度方向移动,当能量不再下降或迭代一定次数时,即得到了精化后的网格模型。试验结果表明,本文算法能较好地保持边缘特征,与现有的泊松重建算法相比,网格的质量更高,视觉效果更好。 相似文献
4.
针对在实际应用中难以获得同源高分辨率遥感影像,利用同源高分辨率影像实现高精度、自动化的三维重建仍存在一定困难的现状,该文提出一种利用异源高分辨率遥感影像进行三维重建的方法。采用尺度不变特征变换算法对影像进行匹配以获取同名点,并使用随机抽样一致性算法剔除低精度匹配点;然后利用获取的同名点构建Delaunay三角网;接着根据有理函数反解模型和投影射线联合定位算法解算各个同名点的三维坐标;最后基于Delaunay三角网内插技术求取地物点的高程值,并基于OpenGL技术实现三维显示。试验结果表明,利用该方法可以实现异源高分辨率遥感影像的三维重建,精度上能够满足生产需求。 相似文献
5.
城市三维重建中的自动纹理优化方法 总被引：2，自引：2，他引：0
围绕低空多镜头倾斜摄影在三维城市影像模型生产中的纹理优化问题,提出了一种无缝纹理模型重建方法。文中首先采用相机响应函数和暗通道方法对影像进行预处理;然后,根据地物三角网格表面模型与影像的映射关系,利用稀疏构网方法进行遮挡检测,并建立了三角面片的可视纹理列表;最后,结合三角网格表面模型中基本面片的三维拓扑关系,利用影像的均值与方差信息,构建了基于马尔科夫随机场框架下的图割纹理优化算法,解决了纹理优化选择的离散多标号问题,保证了相邻三角面片映射纹理的一致性,实现了城市大场景无缝纹理模型的重建。试验结果验证了算法的可靠性和优越性。 相似文献
6.
针对经典的二次误差度量边塌陷网简化算法存在的模型边缘缺损、三角面形状和拓扑异常等问题,该文在此基础上改进算法,提出一种基于结构信息约束的网简化方法.算法考虑三角面的形状和法向在边塌陷前后的变化,将这些结构变化信息量化与二次误差度量组成复合塌陷代价值;同时给出一种三角面间压覆检测方法,将检测结果作为边塌陷决定条件之一,以此来保护三角面的形状和三角网的流形拓扑结构;此外,通过重新定义边界点的二次误差矩阵,自适应地提升边界点所在边的塌陷阈值,从而实现在简化过程中对模型边缘的保护.实验结果表明,该文方法得到的简化三角网边缘完整,算法鲁棒地维护最佳三角面形状和流形拓扑结构,有效地改善了重建三维模型的效果. 相似文献
7.
针对目前的纹理优化方法存在的颜色变化不一致、纹理割裂等难题,提出一种基于纹理贴片的颜色差异的全局纹理优化方法。利用该方法优化三维城市模型的表面纹理,首先获取纹理贴片边界点的颜色值;然后利用基于纹理贴片颜色差异的全局纹理优化方法求取三维网格顶点的颜色改正值;最后根据三角形的顶点,对三角形进行栅格化,并利用重心原则对栅格化后的每一个像素进行内插,以获取相应的颜色改正值,并叠加到原始影像上。为证明方法的可行性和有效性,使用城市地区的无人机倾斜影像数据进行城市模型的纹理优化,实验结果表明,该方法具有纹理真实、色彩一致、细节明显等优势。 相似文献
8.
针对目前的三角网切割效率不高的问题,该文提出了一种网格拓扑关系搜索的三角网模型切割方法。利用三角网模型中三角形的索引和顶点索引,构建边的索引,从而构建点索引、边索引和三角形索引之间的拓扑关系,最终形成三维模型的"边-顶点-邻接三角形的拓扑关系"。根据当前屏幕范围,提取三维视景体内的三角形,利用GPU并行运算,快速获取离视点最近的三角形索引,从而获取到所有三角网中的第一层三角网,并根据拓扑关系提取边界三角形,再利用基于边的约束对边界三角形进行重新剖分。实验结果表明,该方法可以快速准确地完成离视点最近的三角网模型表面的切割。 相似文献
9.
《测绘科学》2020,(5)
针对传统方法难以直接用大规模测量范围的移动球形全景影像较好地实现三维重建的问题,该文提出基于GPS改进的三维重建方法。采用增量式运动恢复结构算法,基于GPS改进了影像匹配,场景初始化和光束法调整等主要步骤,较好地加快了影像匹配速度,实现大规模影像数据集的EG图的有效构建;减少了两两匹配的误差对初始位姿估计的影响,实现更快更好的模型重建;采用基于GPS位置信息加权的光束法调整优化影像位姿和场景模型,实现三维重建尺度的准确恢复。实验结果表明,本文方法不仅有效地解决了传统增量式运动恢复结构算法在大规模重建过程中丢失影像的问题,还显著地提高了位姿估计效率,并且合理地优化了场景重建效果。 相似文献
10.
旋转体三维重建方法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
提出了一种新的旋转体三维重建方法。在该方法的实现过程中，首先利用旋转平台获取了旋转体的影像，然后基于物方的空间圆重建方法精确测量旋转体的上口，从而得到旋转体的旋转轴，再根据影像的方位元素对影像进行纠正，使得旋转体的轮廓线在影像上的成像左右对称。最后直接用纠正后的影像精确计算旋转体的形状。在理论上讲，利用一张影像就可以实现旋转体的三维重建，但在本文中使用了多张照片，主要是为了获取整个旋转体的纹理。对实际的旋转体进行三维重建，结果证明该方法是有效的。 相似文献
11.
Jiangfeng She Xiaoyan Gu Junzhong Tan Ming Tong Chaofan Wang 《Transactions in GIS》2019,23(2):275-293
The simplification of 3D building models to effectively reduce model complexity and improve rendering efficiency is an important component of 3D GIS. To reduce the data volume while preserving the model appearance, this article proposes a novel simplification method for complex 3D building models. Texture discontinuities are addressed by developing a new data model that records the mapping relation between the texture coordinates of each vertex and its neighboring triangles. The surface mesh of the building model is then segmented into regions, guided by topology and appearance. Finally, the mesh segmentation information is used to derive an improved error metric that considers both geometric and texture errors, and the texture coordinates are adjusted after each simplification operation. A series of comparative experiments alongside traditional methods demonstrates that our approach achieves a good balance between geometric fidelity and texture preservation, and produces simplified 3D building models with better visual quality. 相似文献
12.
基于左右正射影像的三维量测方法的研究 总被引：2，自引：1，他引：2
介绍了利用左右正射影像上高层建筑物存留的投影差,形成立体,在正射影像立体观察的环境下,推导出一套对地物进行三维量测的公式。实验表明,该公式严密准确,不仅可以使用户直观地检查DEM的正确与否,而且可以实时地获取地物的三维坐标,以大大减少用户对于向量的需求。 相似文献
13.
针对城市环境下影像空间定位精度低等问题,提出了一种在C/S架构下基于影像的移动平台空间自定位方法。首先对预采集的城市建筑物序列影像,利用最近邻距离比率(nearest neighbor distance ratio,NNDR)算法和归一化互相关匹配(normalized cross correlation,NCC)算法得到SIFT粗匹配,通过随机抽样一致(random sample consensus,RANSAC)算法对粗匹配点进行优化,通过精确解算基本矩阵 F 和投影矩阵 P ,建立建筑物三维点云模型,进而获得由影像特征点、像点坐标以及物方点坐标组成的物方特征库。其次以用户通过手机拍摄的影像作为定位影像,进行特征提取并与物方特征库影像匹配,获取对应物方点坐标。最后通过精确计算定位影像外方位元素,并在手机客户端中显示所拍照瞬间手机的空间位置,实现移动平台空间自定位。实验结果表明,该方法能够达到厘米级定位精度,可作为其他空间定位方法的有效补充。 相似文献
14.
Frank A. van den Heuvel 《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》1998,53(6):354-368
Photogrammetry has many advantages as a technique for the acquisition of three-dimensional models for virtual reality. But the traditional photogrammetric process to extract 3D geometry from multiple images is often considered too labour-intensive. In this paper a method is presented with which a polyhedral object model can be efficiently derived from measurements in a single image combined with geometric knowledge on the object. Man-made objects can often be described by a polyhedral model and usually many geometric constraints are valid. These constraints are inferred during image interpretation or may even be extracted automatically. In this paper different types of geometric constraints and their use for object reconstruction are discussed. Applying more constraints than needed for reconstruction will lead to redundancy and thereby to the need for an adjustment. The redundancy is the basis for reliability that is introduced by testing for possible measurement errors. The adjusted observations are used for object reconstruction in a separate step. Of course the model that is obtained from a single image will not be complete, for instance due to occlusion. An arbitrary number of models can be combined using similarity transformations based on the coordinates of common points. The information gathered allows for a bundle adjustment if highest accuracy is strived for. In virtual reality applications this is generally not the case, as quality is mainly determined by visual perception. A visual aspect of major importance is the photo-realistic texture mapped to the faces of the object. This texture is extracted from the same (single) image. In this paper the measurement process, the different types of constraints, their adjustment and the object model reconstruction are treated. A practical application of the proposed method is discussed in which a texture mapped model of a historic building is constructed and the repeatability of the method is assessed. The application shows the feasibility of the method and the potential of photogrammetry as an efficient tool for the production of 3D models for virtual reality applications. 相似文献
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16.
对缺乏纹理物体建立三维模型,关键的难度在于缺乏特征点和点的坐标获得。本文采用ICP算法来对物体进行匹配,当特征点不足时,ICP算法是一个很适用的匹配方法,只需要对物体的给定点寻找最近点。为了计算目标点的坐标,利用投影器投射清晰稳定的纹理到缺乏纹理物体的表面,然后CCD相机对物体进行拍摄。通过线检测和空间前方交会解算出物体部分模型表面的空间点;并使用无需控制点的ICP方法对相互重叠的部分模型进行匹配,从而完成物体的三维重建。实验证明ICP方法对缺乏纹理物体的三维曲面匹配有效。 相似文献
17.
提出了一种利用DOM和Li DAR点云数据的参数化建模方法,利用DOM分析地物的模型特征,通过Li DAR点云数据获取地物特征点坐标,采用特定的三角网连接方法构建出地物的三维模型,最后对模型进行贴图显示。这里所构建地物模型的方法不仅快速高效,而且自动化程度高,能够满足铁路三维GIS展示的要求;同时,由于是通过点云数据构建模型,在后期导入三维地形过程中能够大量减少安放地物模型工作。 相似文献