基于数码影像的建筑屋顶建模方法.pdf

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1、第2期矿山测量No．22014年4月MINESURVEYINGApr．2014doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2014．02．07基于数码影像的建筑屋顶建模方法解洪伟，朱东丽(1．广东省有色地质测绘院，广东广州510080；2．广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州510060)摘要：数字三维模型更接近人们的日常生活空间，且rE~--维图形包含更丰富的信息。所以，A．4~1很早就对三维可视化进行了研究，而建筑物三维模型重建更是成为研究热点。文中根据数字近景摄影测量的基本原理与方法，对数码相机进行标定，在此基础上通过PhotoMo

2、delerScanner软件获得屋顶的纹理模型和三维模型。关键词：数字近景摄影测量；相机标定；屋顶；三维建模中图分类号：P23文献标识码：B文章编号：1001—358X(2014)02—0017—03在现代社会经济发展中，许多城市文物必须拆影时的形状，如图1所示。除、整体搬迁、或异地复原，在拆除、整体搬迁之前必须保存原文物的详细三维数据，以便照原样复原。以往对古建筑保护的一般形式是存档保护，主要利用图、表、文字、影像等进行存档。图、表、文字等方式不仅数据量大、而且不易反映历史建筑的真实效果，比较抽象。利用影像(如照片、影片等)存档，虽然形象直观，在一定程

3、度上提高了展示效果，但无法得到精确的几何数据和结构关系，很难进行精确的保护和科学研究，也不利于重建、仿建及复原工作的开展。对历史建筑三维建模技术的研究，是一件功在当代、利在千秋的事业。图1内方位元素示意图1数字摄影测量的原理所谓近景摄影测量就是摄影距离小于300m的近距离的地面(和空中)摄影测量，由于这种测量方法无需接触被测物体且只需拍摄物体表面影像进而对物体进行研究，在对历史建筑、复杂地形及一些无法接触的物体的研究中应用广泛。1．1像片的内方位元素像片的内方位元素和外方位元素是确定像片(及光束)在物方空间坐标系D—XYZ中的位置与方向的要素。内方位元素

4、是恢复(摄影时)光束形状的要素，用来确定摄影中心S与像片P相对位置关系，依据此相对位置即可恢复摄影时光束的形状。对量图2外方位元素示意图测相机而言，像主点在框标坐标系中的坐标(。，1．2像片的外方位元素Y。)，以及主距．厂即称之为像片P的内方位元素。借外方位元素是确定此光束在物方空间坐标系中助内方位元素可唯一地确定摄影中心与所摄像片间位置与方向的要素，包括三个直线元素和三个角元的位置关系，即恢复光束(光线a，蚰，sc，⋯)在摄素。三个直线元素，即坐标值(Xs，Ys，Zs)，用以描述17第2期吴冠章等：数字航摄仪的比较探讨2014年4月GPS辅助航空摄影测

5、量，无需地面布设基站，大大减原始影像(·．ff)少了外业工作量。格式转换(16hi0(册)一——．．(．t堪)例用nexc0l0r软件)4结语畸变差改变本文研究与探讨了各种航摄仪的组成特点、影像后处理方式、航摄仪之间存在的差异，用户可以针虑拟中心投影影像拼接对不同的航摄比例尺、不同的地区差异有针对性的进行航摄仪的选择。如利用UCX数码航摄仪最短曝光间隔即可进行高重叠度飞行的特点，适合飞行山区大比例尺任务。利用DMC、UCX、ADS80配有惯导的优势，采用IMU／DGPS辅助航空摄影技术，在满足精度的情况下，减少乃至无需地面控制，直接进行航空影像的空间地理

6、定位。利用SWDC一4数码航摄仪焦距短分辨率高的特点，适合我国基础测绘中图1SWDC影像处理流程图的中、小比例尺摄影，高程精度更高，更加突出体积3航摄仪比较分析小、重量轻、分辨率高、对天气条件要求降低，能够阴天云下摄影等独特的优势，对传统的航摄方式产生综上所述，在以下方面航摄仪各自存在着差异了深刻的影响和变革。(1)镜头拼接方式不同，获取的影像的解析度不同，从DMC、SWDC的多镜头同时曝光拼接成像到参考文献：UCX的多镜头延时曝光拼接成像、ADS采用前视、底[1]张祖勋．数字航摄仪及其有关问题[J]．测绘工程．视、后视三视角推扫式成像。独特的拼接方式，

7、能获2004(4)：l一3．取到高精度的影像。[2]王光明，张明’燕，刘文斌．数码航摄影像在摄影测量中(2)航摄仪像元尺寸、焦距、基高比的不同。的应用[J]．地理空间信．O．-，2008(6)：43—45．UCX数码航摄仪像元达到7．2m比DMC数码航摄[3]张祖勋，张剑清．数字摄影测量学[M]．武汉：武汉大学仪12m小了很多，在航摄比例尺不变的前提下，像出版社．2005．[4]王成龙，刘昌华，李峰，基于SWDC的国家基础航空摄元越小，获取的影像分辨率更高。焦距越小，飞行的影测量可行性研究[J]．测绘工程，2009(18)I14—16．高度越低，可飞行的

8、天气越高，大大节约了飞行成[5]张建霞，王留召，王宝山．小型数码航空摄影测量应本