无人机影像点云与地面激光点云配准的三维建模方法

发布时间：2021-09-06 18:39

　　地面激光扫描仪（Terrestrial Laser Scanner,TLS）能够快速地获取高大建筑物侧面点云数据,但较难获取其顶部点云数据。无人机（unmanned aerial vehicles,UAV）通过搭载五镜头倾斜摄影相机,能在短时间内获取高大建筑物的顶部影像,并基于摄影测量原理生成建筑物顶部的三维点云。文中针对高大建筑物的三维建模,首先通过UAV影像构建三维点云信息,然后将UVA影像点云与TLS点云数据进行配准后构建其三维模型。以云南师范大学呈贡校区武之楼为例,分别采用单一源的两种数据进行三维建模,并与两种配准后的数据进行三维建模作比较,实例结果表明,配准后的数据建模更完整,效果更好,能更完整地表现出建筑物的信息。 

【文章来源】：测绘工程. 2020,29(04)CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

未配准数据

UAV影像采用哈瓦MAGE V8-II型UAV共搭载5个镜头进行获取,每个相机像素为2 500万,总像素为1.05亿,相机焦距35 mm。设置UAV飞行相对航高为76 m,航向重叠度为85%,旁向重叠度为75%。由于UAV影像不是点云数据,将获取的影像通过Photoscan专业摄影测量软件生成点云,图1为根据UAV影像生成的点云数据。在通过UAV影像生成点云时,为了保证生成具有高精度的大地坐标系下的点云数据,在UAV飞行前,在地面做好控制点并记录其大地坐标,使得UAV影像上能够清晰记录控制点,生成点云时在UAV影像上赋予实测控制点坐标,采用徕卡GS15测量控制点坐标,选用坐标系为WGS 84 UTM 48N。TLS点云数据获取采用Leica P40对建筑物进行多站式扫描,仪器扫描速度为1 000 000点/s,扫描距离最大270 m。使用TLS进行多站式测量获取数据,每个测站均有各自的独立坐标系,每两个测站之间需保证有至少两个同名标靶,以便对所测得的多站点云数据进行拼接。为了将TLS点云数据与UAV影像点云数据进行配准,需要记录各站之间同名标靶的大地坐标[11],测量同名标靶的设备和坐标系与无人机地面控制点相同,最后通过Leica Cyclone软件对点云进行拼接,图2为拼接之后的点云数据。

TLS点云数据获取采用Leica P40对建筑物进行多站式扫描,仪器扫描速度为1 000 000点/s,扫描距离最大270 m。使用TLS进行多站式测量获取数据,每个测站均有各自的独立坐标系,每两个测站之间需保证有至少两个同名标靶,以便对所测得的多站点云数据进行拼接。为了将TLS点云数据与UAV影像点云数据进行配准,需要记录各站之间同名标靶的大地坐标[11],测量同名标靶的设备和坐标系与无人机地面控制点相同,最后通过Leica Cyclone软件对点云进行拼接,图2为拼接之后的点云数据。图3 未配准数据


本文编号：3387974