[发明专利]一种新型城市三维建模控制系统及方法

权利要求书

1.一种新型城市三维建模控制系统，其特征在于，所述新型城市三维建模控制系统包括：

图像输入单元，与相机校准单元和纹理提取单元连接，用于接收存储在计算机中的建模区域空中和地面图像；

相机校准单元，与平移和旋转数据输入单元、建筑模型生成单元、建筑模型存储单元连接，在图像中提取特征点，并基于特征点建立图像之间的对应关系，根据对应关系计算相机的平移和旋转；根据平移和旋转数据输入单元输入的相机平移和旋转数据，校准图像输入单元输入的空中和地面图像；

平移和旋转数据输入单元，用于接收由拍摄装置在获取空中图像时姿态传感器记录的平移和旋转数据；

数字高程模型输入单元，与地形模型生成单元连接，用于接收建模区域的数字高程模型；

地形模型生成单元，用于将数字高程模型转换为三维网格，生成三维地形模型；

纹理提取单元，与地形模型生成单元、建筑模型生成单元连接，用于三维建筑模型纹理提取：根据三维建筑模型各个面与图像之间的对应关系，使用对应关系信息提取三维建筑各个面的纹理；三维地形模型纹理提取：根据三维地形网格和空中垂直图像的重合点，建立相互对应关系提取纹理；

建筑模型生成单元，用于通过图像之间的对应点，确定建筑物外墙上的大量三维坐标，通过三维坐标构建三维网格；

建筑模型存储单元，用于存储由建筑模型生成单元生成的三维建筑模型；

模型匹配单元，与地形模型生成单元、纹理提取单元、建筑模型生成单元、显示单元连接，用于通过使三维建筑模型网格底面上的顶点与对应地形纹理匹配，实现将三维建筑模型坐标系转化为数字高程模型的投影坐标系，生成三维地形模型与三维建筑模型相匹配的三维城市模型；

显示单元，用于在计算机屏幕上显示由建模单元生成的三维城市模型。

2.如权利要求1所述的新型城市三维建模控制系统，其特征在于，所述纹理提取单元中三维建筑模型各个面的图像被遮挡，使用临近图像进行纹理修复；三维地形模型纹理提取：根据三维地形网格和空中垂直图像的重合点，建立相互对应关系提取纹理。

3.如权利要求1所述的新型城市三维建模控制系统，其特征在于，所述建筑模型生成单元将三维网格中的平面、长方体用基本图形替换，生成粗略三维建筑模型；三维建筑模型通过空中图像进行三维建筑建模。

4.一种如权利要求1所述新型城市三维建模控制系统的新型城市三维建模方法，其特征在于，所述新型城市三维建模控制方法包括以下步骤：

步骤一，接收建模区域的数字高程模型DEM，对建模区域地面地形的数字化模拟，并通过测量、航空航天摄影、地形图采集方式获取数据；

步骤二，在数字高程模型中提取高程点，形成由高程点组成的地形表达，将高程点与相邻两个高程点连接，形成不规则三维格网；将三维格网进行晕眩填色，生成三维地形模型；通过多个相机影像间的同名点，计算相机的倾角、旋偏角参数，利用计算参数对相机进行校正；使用相机校正的结果，对影像进行处理生成三维建筑模型；

步骤三，从输入的空中和地面图像提取相关三维建筑模型和地面模型的纹理；

步骤四，从输入的空中和地面图像提取相关三维建筑模型和地面模型的纹理；

步骤五，显示生成的城市三维模型。

5.一种安装有权利要求1～3任意一项所述新型城市三维建模控制系统的计算机。

6.一种安装有权利要求1～3任意一项所述新型城市三维建模控制系统的卫星。