基于傾斜影像與點(diǎn)云數(shù)據(jù)的城市三維建模及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-01 19:47
隨著無人機(jī)技術(shù)和三維激光掃描技術(shù)的不斷發(fā)展,地理信息數(shù)據(jù)獲取的方法愈發(fā)多樣化,數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性得到了進(jìn)一步提高。城市實(shí)景三維技術(shù)憑借著其直觀、高效的優(yōu)勢(shì)逐漸成為城市地理信息數(shù)據(jù)表達(dá)的重要手段。長(zhǎng)沙市由于地形起伏大、境內(nèi)山區(qū)建筑物較多,其三維城市場(chǎng)景模型的建立一直沒有系統(tǒng)性的研究方案。本文基于傾斜影像數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)長(zhǎng)沙市三維場(chǎng)景模型的構(gòu)建做出了相關(guān)的研究分析,根據(jù)不同類型的建模區(qū)域提出了相應(yīng)的三維模型構(gòu)建方案,對(duì)傳統(tǒng)的屋頂輪廓線提取算法進(jìn)行了改進(jìn)研究,并使用WebGL技術(shù)對(duì)長(zhǎng)沙市三維模型管理平臺(tái)原型系統(tǒng)做出了設(shè)計(jì)開發(fā),本文主要工作包括以下內(nèi)容:(1)本文對(duì)城市實(shí)景三位構(gòu)建技術(shù)的研究背景和研究意義進(jìn)行了總結(jié),系統(tǒng)性的分析了三維模型構(gòu)建技術(shù)和WebGL技術(shù)的研究現(xiàn)狀,列表比較了主要三維構(gòu)建方法的優(yōu)劣,歸納整理了城市實(shí)景三維技術(shù)的主要應(yīng)用范圍,針對(duì)性的提出了當(dāng)前該研究領(lǐng)域的研究重難點(diǎn)。(2)本文使用分區(qū)的三維模型構(gòu)建方法,基于傾斜影像數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)系統(tǒng)性的提出了針對(duì)長(zhǎng)沙市的三維模型構(gòu)建方案。完善了對(duì)長(zhǎng)沙市主城區(qū)的三維模型構(gòu)建流程,針對(duì)長(zhǎng)沙市山區(qū)建筑物的三維模型構(gòu)建,改進(jìn)了常用的屋頂輪廓線...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
凹字型、人字型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比
圖 3.8:凹字型、人字型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比(2)L 字型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比、矩形屋頂面提取結(jié)果對(duì)比如圖 3.9 所示,圖3.9(b)圖3.9(e)為直接采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)曲率最小值為種子點(diǎn)進(jìn)行屋頂輪廓線提取。圖 3.9(c)圖 3.9(f)為本文算法的提取結(jié)果。分析圖 3.9(b)與圖 3.9(c)可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的屋頂輪廓線提取算法在對(duì)屋頂面形狀起伏程度不夠大山區(qū)建筑物進(jìn)行屋頂輪廓線提取時(shí),不能夠精確的提取出屋頂面的形狀拐角,提取結(jié)果常出現(xiàn)斷裂、輪廓線模糊等情況,而本文算法在對(duì)山區(qū)建筑物進(jìn)行輪廓線提取時(shí),選取的時(shí)曲率均值為篩選閾值,在很大的程度上能夠剔除建筑物周邊低矮的植被點(diǎn)云數(shù)據(jù)。(a)L 型屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù) (b) 以選取曲率最小值為閾值的提取結(jié)果 (c)本文算法提取結(jié)果(d)矩形屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù) (e)以選取曲率最小值為閾值的提取結(jié)果 (f)本文算法提取結(jié)果圖 3.9:L 型、矩型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比根據(jù)圖 3.9(e)和圖 3.9(f)的提取結(jié)果對(duì)比可以看出對(duì)于矩形的屋頂面建筑物,本文算法和傳統(tǒng)的屋頂輪廓線提取算法的提取結(jié)果較為相似。下面對(duì)以上的處理結(jié)果進(jìn)行深入分析,將本文提取算法和以曲率最小值為閾值的提取算法進(jìn)行系統(tǒng)性的比較。分對(duì)以曲率最小值為閾值的提取算法和本文提取算法的提取結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,引入查全率(召回率)即:提取結(jié)果中的屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù)與原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的建筑物屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù)量之比,用于表示提取算法對(duì)屋頂點(diǎn)?
Cesium 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化和開發(fā),修改后的框架結(jié)構(gòu)如還需要用到css文件和js文件分別用于球體框架的構(gòu)建和相關(guān)函的一些常見的開發(fā)輔助工具本文就不詳細(xì)描述。ild文件夾下存放了如Cesium.js、Path.js等腳本庫文件,封裝了基于源框架文件,基于這些代碼進(jìn)行了深層次的優(yōu)化和擴(kuò)展。 文件夾存儲(chǔ)了樣式文件,包含 widgets.css 等用于構(gòu)建基礎(chǔ)框架的使構(gòu)建的球體各種部件能夠快速的加載到橢球面中。件夾包含如 jQuery.js、main.js 的文件,主要用以整合系統(tǒng)的各部分用 Build 文件夾下的各種腳本庫文件。系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)步驟完成后,在使用 WebGL 技術(shù)進(jìn)行三維管理平臺(tái)開發(fā)時(shí),首th 函數(shù)對(duì) Build 文件夾下的腳本文件進(jìn)行調(diào)用,接著配置 iserver 環(huán)章中生產(chǎn)的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維發(fā)布如圖 5.3。然后根據(jù)系統(tǒng)的功開發(fā)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維重建及打印技術(shù)在乳腺腫瘤中的研究進(jìn)展[J]. 魯媛媛,李俊來,宋丹緋. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2018(01)
[2]車載聯(lián)合機(jī)載點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建筑物立面建模[J]. 楊清科,李永強(qiáng),李立雪,孫渡,李鵬鵬,范輝龍. 測(cè)繪科學(xué). 2019(02)
[3]基于小型多鏡頭航攝儀的無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在實(shí)景三維建模中的應(yīng)用[J]. 馮茂平,楊正銀,張秦罡. 測(cè)繪通報(bào). 2017(S1)
[4]車載聯(lián)合機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建筑物立面精細(xì)分割[J]. 李立雪,李永強(qiáng),王力,牛路標(biāo),黃騰達(dá),李有鵬. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]多視激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合與三維建模方法研究[J]. 宋永存. 測(cè)繪通報(bào). 2017(05)
[6]基于三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)的古建筑建模[J]. 索俊鋒,劉勇,蔣志勇,鄭海晨. 測(cè)繪科學(xué). 2017(03)
[7]基于WebGL的Revit三維建筑模型重建[J]. 陳志楊,羅飛. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的復(fù)雜建筑體真三維建模與應(yīng)用[J]. 何原榮,鄭淵茂,潘火平,陳鑒知. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(06)
[9]融合航空影像和LIDAR點(diǎn)云的建筑物探測(cè)及輪廓提取[J]. 程效軍,程小龍,胡敏捷,郭王,張立朔. 中國(guó)激光. 2016(05)
[10]大范圍傾斜多視影像連接點(diǎn)自動(dòng)提取的區(qū)域網(wǎng)平差法[J]. 閆利,費(fèi)亮,葉志云,夏旺. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]基于WebGL的EAST可視化系統(tǒng)[D]. 夏金瑤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理與建筑物三維重建[D]. 曾齊紅.上海大學(xué) 2009
[3]基于航空立體影像對(duì)的人工目標(biāo)三維提取與重建[D]. 邵振峰.武漢大學(xué) 2004
碩士論文
[1]區(qū)域建筑物三維重建技術(shù)與實(shí)現(xiàn)[D]. 翁姝.華中師范大學(xué) 2011
[2]基于圖像序列的三維虛擬城市重建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃磊.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
本文編號(hào):3210039
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
凹字型、人字型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比
圖 3.8:凹字型、人字型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比(2)L 字型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比、矩形屋頂面提取結(jié)果對(duì)比如圖 3.9 所示,圖3.9(b)圖3.9(e)為直接采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)曲率最小值為種子點(diǎn)進(jìn)行屋頂輪廓線提取。圖 3.9(c)圖 3.9(f)為本文算法的提取結(jié)果。分析圖 3.9(b)與圖 3.9(c)可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的屋頂輪廓線提取算法在對(duì)屋頂面形狀起伏程度不夠大山區(qū)建筑物進(jìn)行屋頂輪廓線提取時(shí),不能夠精確的提取出屋頂面的形狀拐角,提取結(jié)果常出現(xiàn)斷裂、輪廓線模糊等情況,而本文算法在對(duì)山區(qū)建筑物進(jìn)行輪廓線提取時(shí),選取的時(shí)曲率均值為篩選閾值,在很大的程度上能夠剔除建筑物周邊低矮的植被點(diǎn)云數(shù)據(jù)。(a)L 型屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù) (b) 以選取曲率最小值為閾值的提取結(jié)果 (c)本文算法提取結(jié)果(d)矩形屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù) (e)以選取曲率最小值為閾值的提取結(jié)果 (f)本文算法提取結(jié)果圖 3.9:L 型、矩型屋頂面提取結(jié)果對(duì)比根據(jù)圖 3.9(e)和圖 3.9(f)的提取結(jié)果對(duì)比可以看出對(duì)于矩形的屋頂面建筑物,本文算法和傳統(tǒng)的屋頂輪廓線提取算法的提取結(jié)果較為相似。下面對(duì)以上的處理結(jié)果進(jìn)行深入分析,將本文提取算法和以曲率最小值為閾值的提取算法進(jìn)行系統(tǒng)性的比較。分對(duì)以曲率最小值為閾值的提取算法和本文提取算法的提取結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,引入查全率(召回率)即:提取結(jié)果中的屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù)與原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的建筑物屋頂點(diǎn)云數(shù)據(jù)量之比,用于表示提取算法對(duì)屋頂點(diǎn)?
Cesium 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化和開發(fā),修改后的框架結(jié)構(gòu)如還需要用到css文件和js文件分別用于球體框架的構(gòu)建和相關(guān)函的一些常見的開發(fā)輔助工具本文就不詳細(xì)描述。ild文件夾下存放了如Cesium.js、Path.js等腳本庫文件,封裝了基于源框架文件,基于這些代碼進(jìn)行了深層次的優(yōu)化和擴(kuò)展。 文件夾存儲(chǔ)了樣式文件,包含 widgets.css 等用于構(gòu)建基礎(chǔ)框架的使構(gòu)建的球體各種部件能夠快速的加載到橢球面中。件夾包含如 jQuery.js、main.js 的文件,主要用以整合系統(tǒng)的各部分用 Build 文件夾下的各種腳本庫文件。系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)步驟完成后,在使用 WebGL 技術(shù)進(jìn)行三維管理平臺(tái)開發(fā)時(shí),首th 函數(shù)對(duì) Build 文件夾下的腳本文件進(jìn)行調(diào)用,接著配置 iserver 環(huán)章中生產(chǎn)的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維發(fā)布如圖 5.3。然后根據(jù)系統(tǒng)的功開發(fā)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維重建及打印技術(shù)在乳腺腫瘤中的研究進(jìn)展[J]. 魯媛媛,李俊來,宋丹緋. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2018(01)
[2]車載聯(lián)合機(jī)載點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建筑物立面建模[J]. 楊清科,李永強(qiáng),李立雪,孫渡,李鵬鵬,范輝龍. 測(cè)繪科學(xué). 2019(02)
[3]基于小型多鏡頭航攝儀的無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在實(shí)景三維建模中的應(yīng)用[J]. 馮茂平,楊正銀,張秦罡. 測(cè)繪通報(bào). 2017(S1)
[4]車載聯(lián)合機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建筑物立面精細(xì)分割[J]. 李立雪,李永強(qiáng),王力,牛路標(biāo),黃騰達(dá),李有鵬. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]多視激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合與三維建模方法研究[J]. 宋永存. 測(cè)繪通報(bào). 2017(05)
[6]基于三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)的古建筑建模[J]. 索俊鋒,劉勇,蔣志勇,鄭海晨. 測(cè)繪科學(xué). 2017(03)
[7]基于WebGL的Revit三維建筑模型重建[J]. 陳志楊,羅飛. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的復(fù)雜建筑體真三維建模與應(yīng)用[J]. 何原榮,鄭淵茂,潘火平,陳鑒知. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(06)
[9]融合航空影像和LIDAR點(diǎn)云的建筑物探測(cè)及輪廓提取[J]. 程效軍,程小龍,胡敏捷,郭王,張立朔. 中國(guó)激光. 2016(05)
[10]大范圍傾斜多視影像連接點(diǎn)自動(dòng)提取的區(qū)域網(wǎng)平差法[J]. 閆利,費(fèi)亮,葉志云,夏旺. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]基于WebGL的EAST可視化系統(tǒng)[D]. 夏金瑤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理與建筑物三維重建[D]. 曾齊紅.上海大學(xué) 2009
[3]基于航空立體影像對(duì)的人工目標(biāo)三維提取與重建[D]. 邵振峰.武漢大學(xué) 2004
碩士論文
[1]區(qū)域建筑物三維重建技術(shù)與實(shí)現(xiàn)[D]. 翁姝.華中師范大學(xué) 2011
[2]基于圖像序列的三維虛擬城市重建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃磊.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
本文編號(hào):3210039
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