可量测影像实景三维及其应用模式

可量测全景影像三维及其应用主要内容三维可视化：影像还是图形？1可量测实景三维概念及特征2可量测实景三维的关键技术3典型的影像实景三维应用案例5可量测实景三维的应用模式4结论及建议6三维可视化：影像还是图形？1三维可视化背景与需求三维可视化技术发展三维激光扫描中的影像快速直接三维可视化三维可视化的问题和挑战1.1三维可视化背景与需求交通网络车道路面、设施、交通设施，河流、湖泊等建筑物几何形状，建筑物结构，形变，室内布局，内部设施等纷繁复杂的物体几何外形，体积、面积、三维造型，形态变化等地下设施地下管线、巷道、构筑物等地质地层、构造、矿体等DEM(TIN或Grid)，DOM1.1三维可视化背景与需求：地上、地下空间：日新月异：规划师、工程与建筑师、开发与建筑商、供应与承包商、管理与维护人员、银行与保险经纪人、安全与应急响应部门等城市化进程的加快,在聚集财富的同时,也聚集风险!迫切需要对这个大立体高动态环境透彻的感知1.1三维可视化背景与需求宇宙地球城市建筑室内地下管线地层文物分子迫切需要高效、智能获取大空间实景、全息、三维并进行可视化表达技术手段1.2三维可视化技术发展三维可视化改变了人们跟信息交互的方式：从二维到三维1.2三维可视化技术发展DOM+等高线1.2三维可视化技术发展DEMDEM+DOM1.2三维可视化技术发展线框模型白模1.2三维可视化技术发展三维精模1.2三维可视化技术发展2.5维o.cn1.2三维可视化技术发展真三维1.3三维可视化问题和挑战三维可视化的两种技术途径1.3三维可视化问题和挑战三维可视化存在的问题数据获取手段数据量：存储、浏览、共享建模问题：方法、手段（自动化）工作量建模标准更新方法1.3三维可视化问题和挑战三维可视化存在的问题纹理1.3三维可视化问题和挑战三维可视化存在的问题纹理纹理编辑与处理占三维建模80%以上的工作时间！1.3三维可视化问题和挑战影像是人类认知世界最直接最直观的手段1.3三维可视化问题和挑战影像是人类认知世界最直接最直观的手段是否可以直接用影像进行三维可视化？1.4三维激光扫描中的影像扫描仪一般外置+内置相机1.4三维激光扫描中的影像三维激光点云+高清影像同时获取1.4三维激光扫描中的影像影像用来做模型的纹理1.4三维激光扫描中的影像颜色点云是通常一种产品并没有完全发挥影像在三维可视化价值影像可视化模式？1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法裸眼立体1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法红绿立体1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法红绿立体腾讯1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法倾斜影像1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法地面全景1.5快速直接三维可视化基于影像直接可视化方法空中全景可量测影像实景三维的概念及特征2可量测实景三维概念可量测实景三维的特点可量测实景与三维点云2.1可量测实景三维概念数据获取航空遥感航空照片VexcelUltra5000专业航片扫描仪全数字摄影测量系统数据光盘库数据处理数字地面模型DEM数字正射影像DOM数字线化图DLG数字专题图DRG3DGISGIS三维可视化GIS系统ARC/INFO、MAPINFO...应用国土、规划、测绘、遥感、军事、水利电力、通讯、交通、环保、农林…….从数据获取到建模可视化周期太长！2.1可量测实景三维概念可量测实景三维是指具有像片绝对方位元素的航空/航天/地面三维立体影像（DigitalMeasurableImage）的统称。它不仅直观可视，而且通过相应的应用软件、插件和API让用户按照其需要在其专业应用系统进行直接浏览、相对测量（高度、坡度等）、绝对定位解析测量和属性注记信息挖掘能力9.78m4.89m道路中心线提取9.78m4.89m道路中心线提取4.82m3.40m2.1可量测实景三维概念影像定位影像三维影像测量2.2可量测实景三维特征直接三维可视化真实场景三维可定位可测量可标注可链接2.2可量测实景三维特征直接三维可视化——快捷2.2可量测实景三维特征真实场景三维化——实景艺术？VS记者？2.2可量测实景三维特征可定位可测量2.2可量测实景三维特征可标注可链接2.3可量测实景与三维点云可量测实景影像与三维点云本质上都是一种三维空间数据2.3可量测实景与三维点云影像的优势在于可视直观三维点云的优势在于测量直接2.3可量测实景与三维点云颜色点云2.3可量测实景与三维点云可量测实景三维2.3可量测实景与三维点云可量测实景三维2.3可量测实景与三维点云影像三维可量测实景三维三维点云可量测影像实景三维的关键技术3可量测实景三维影像获取技术影像与点云的配准可量测实景三维处理技术全景影像的双像量测技术全景影像的单像量测技术可量测实景三维发布技术3.1可量测实景三维获取技术地面三维激光扫描3.1可量测实景三维获取技术移动三维激光扫描3.1可量测实景三维获取技术背包式全景采集3.1可量测实景三维获取技术移动全景——三星微单拼接移动全景——三星微单拼接结果3.1可量测实景三维获取技术6个尼康D800拼接3.1可量测实景三维获取技术5个尼康D800拼接结果（水平5个）3.1可量测实景三维获取技术满足360°范围街景数据采集整体硬件平台要求为整体刚性连接在确保防盗的基础上，整体操作和复用性强，方便拆卸和移动具有可伸缩/放倒的机械结构，满足车辆能通过一些限高等特殊区域平台具备后期搭载激光的拓展性具有4小时不间断供电的功能相机固定焦距，便于拆卸、安装后期维护、更换便捷，能够提供迅速上车作业车身+设备的高度控制在2.6米左右（伸缩/放倒前）能在车辆时速为60km/h时以每8m一帧的速率进行拍摄，丢帧率不高于1%照片除去重叠区后像素高于5000w像素提供将单幅图像拼接成1幅360°全景的自动拼接软件，拼接速度小于10s3.1可量测实景三维获取技术车载全景采集要求3.1可量测实景三维获取技术全景影像的拼接速度测试12000×6000速度是5s/张，19648×9824速度是12s/张。3.1可量测实景三维获取技术全景影像的拼接方法之一：PTGui_Pro全景图像拼接是一种将一组相互间有重叠部分的图像序列进行空间匹配对准，经重采样合成后形成一幅包含各图像序列信息的360°水平视角的、完整的、清晰的新图像的技术。3.1可量测实景三维获取技术全景影像的拼接方法之二：标定的方法全景图像拼接是一种根据事先标定的各个相机相对外方位参数将各个相机拍摄的照片投影到球面模型（或者其他模型）上，从而形成360°的全景图像。3.1可量测实景三维获取技术全景影像的拼接——按拼接线融合3.1可量测实景三维获取技术移动全景——多旋翼无人机全景以6个相机同时曝光，全自动拼接成向下半球的360度全景；相比倾斜摄影相机，除了多视角之外，还可以全景方式查看，三维可视效果好；相比由云台旋转一圈拍摄的全景，不受空中姿态变化的影响，6个相机在同一瞬间曝光，利于拼接；空中全景和广泛使用的车载全景可导入到统一的地图数据发布平台进行交互浏览；空中全景和车载全景数据可像倾斜摄影影像一样导入到类似街景工厂的系统中生成三维模型。移动全景——多旋翼无人机全景产品特点3.1可量测实景三维获取技术3.1可量测实景三维获取技术双像全景摄影测量3.1可量测实景三维获取技术连续视频全景3.1可量测实景三维获取技术移动三维激光扫描3.2影像与点云配准技术3.2影像与点云配准技术全景相机与IMU偏心量的测定全景相机与IMU间相对姿态精确求解像片对应相机外方位元素求解全景影像数据与点云融合生成彩色点云3.2影像与点云配准技术3.3可量测实景三维处理技术激光点云数据量太大，通过面片模型代替可定位量测的激光点云3.3可量测实景三维处理技术基于激光点云的面片模型提取流程点云数据侧视投影建筑物立面提取车载点云数据车载POS数据点云数据行进方向分割投影点云侧视投影数据投影转换参数文件形态学侧视投影图像处理二维空间建筑物立面空间特征反算三维建筑物立面分离车载点云行进方向左右侧数据。对分离点云数据进行侧视投影。基于形态学进行连续建筑物立面提取。将平面对变形转换为真三维建筑物立面。3.3可量测实景三维处理技术基于激光点云的面片模型提取流程面片模型提取结果3.3可量测实景三维处理技术影像与路网、POI关联3.3可量测实景三维处理技术隐私处理技术3.3可量测实景三维处理技术矢量数据反投影3.3可量测实景三维处理技术全景影像抖动校正3.3可量测实景三维处理技术全景影像路线及姿态校正3.4可量测实景发布技术可量测实景发布技术可量测实景三维发布：提供在线和智能终端移动版可量测影像实景三维的应用模式4单片直接测图与建模双象测量可量测实景三维影像图街景应用4.1影像单片测图与建模4.1影像单片测图与建模单像摄影测量原理已知数据：照相机焦距ff=50mm,照相机像素：5616x3744，照片水平长度36mm，照相机距地面1500mm。4.1影像单片测图与建模单像全景摄影测量4.2双象测量原理：根据摄影测量前方交会原理，一对同名像点，可以确定一个物点坐标，点击一个像点，自动查找到它的同名点，在已知全景相片内参数的情况下，直接解算出该点对应的物点的三维坐标。由全景相片得到核线（极线）影像4.2双象测量4.2双象测量4.2双象测量4.3可量测实景三维地图4.3可量测实景三维地图无需多余处理的实时量测全景4.4街景应用典型可量测实景三维应用案例5数字博物馆数字城管与智慧城市智慧交通应急指挥5.1数字博物馆5.1数字博物馆5.2数字城管与智慧城市数字城管广告牌管理5.2数字城管与智慧城市5.2数字城管与智慧城市5.3智慧交通5.4智慧旅游可量测实景地图与2D平面地图形成了强烈的对比，使原本无聊的地图更加生动，更有阅读性和娱乐性。使用者就仿佛身临其境，足不出户便可以了解户外的各种风景。开创了一种全新的地图阅读方式，为智慧旅游提供一种全新的地理信息公共服务。5.5应急指挥5.6地下停车场5.7高速公路设施普查5.8燕山石化数字全景管理结论及建议6