[发明专利]一种三维GIS数据的采集与处理方法

说明书

本发明公开了一种三维GIS数据的采集与处理方法，在螺旋上升旋转支架台的上端固定安装有载物台，将标本放置在载物台上，并通过标本固定装置将标本固定，将相机安装在相机支架上，所述的相机与计算机通讯连接，通过相机对标本进行空间720°表面数据的自动化采集，得到的表面纹理数据能够通过数据线传输至计算机软件中，对获取的数据进行三维建模，得到载物标本的三维模型讯。通过载物旋转支架台与相机旋转支架台的参数设定，实现对载物标本表面数据的自动化采集，并自动输出到计算机系统软件中，实现数据采集的自动化获取，降低手动获取影像时带来的偶然误差，提高容错率，实现空间表面数据的高质量获取，提高数据采集的工作效率。

技术领域

本发明涉及GIS数据的采集与处理技术领域，尤其涉及一种三维GIS数据的采集与处理方法。

背景技术

随着数字城市、智慧城市的建设进程加快，三维GIS方法技术被广泛应用于多源、多维城市数据信息的管理、显示、分析，同时在国土监查、灾害防治方面也有广泛应用。

现今的三维建模数据采集方法有：遥感技术，利用高分辨率遥感影像，可以提供详细、丰富的几何和语义信息数据,是生成正射影像数据和DTM的重要数据源；三维激光扫描，利用三维激光扫描仪和系统软件来获取空间精细的三维坐标，给三维建模工作提供高精度的数据；近景摄影测量，利用图像获取设备对小物块进行目标获取等。近景摄影测量由于其成本相对低廉、易于实现等优势，较其他三维GIS数据采集方法更容易实现。

近景摄影测量由于需要大量的相片来生成庞大的点云，可采用照片建模技术实施。照片建模技术是一种图像的重构技术，通过图像中一些明显的特征，通过特定的算法，将每张照片相匹配，最终将二维图像恢复成三维形体。在这个恢复过程中，需要解决镜头畸变、光线环境、场景遮挡以及其他未知图像噪声的影响，因此照片建模不但需要算法上的优化，对照片质量也有一定的要求。

照片建模作为近景摄影测量生成三维模型的一种实用性技术，未来发展空间巨大，但在照片拍摄过程中受到拍摄环境和拍摄方式的限制。拍摄时光源照射角度、拍摄物阴影、背景颜色纹理差、拍摄距离和焦距的变化对最终的建模效果都有显著的影响。因此，只依靠灯光或自然光照射、人工变换位置拍摄等方式采集数据，难以达到精细建模的效果。

目前市场上已出现一些扫描平台，但在与不同摄影设备的匹配上并不友好，难以实现已有设备的高效利用，而且其动辄几十万的昂贵价格也使其在实用性能上受到了限制。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种三维GIS数据的采集与处理方法。旋转采集小型标本的720°表面照片数据，使用照片建模技术实现标本自动化三维建模。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三维GIS数据的采集与处理方法，包括有螺旋上升旋转支架台、相机支架和计算机，在螺旋上升旋转支架台的上端固定安装有载物台，将标本放置在载物台上，并通过标本固定装置将标本固定，将相机安装在相机支架上，所述的相机与计算机通讯连接，启动螺旋上升旋转支架台与相机，螺旋上升旋转支架台带动标本旋转，相机对标本进行空间720°表面数据采集，得到标本表面纹理数据，并通过数据线将得到的表面纹理数据传输至计算机中，对获取的数据进行自动化三维建模，得到载物标本的三维模型，具体自动化三维建模的方法步骤如下：

(1)自动模拟鼠标操作，实现数据的自动化获取和自动化入库，具体步骤如下：

1)首先将os模块进行获取，通过os模块调用系统命令；

2)其次使用pyautogui.size()函数获取屏幕分辨率操作，使计算机获取工作模块的屏幕大小，获得鼠标操作的空间范围，运用pyautogui.position()函数获取鼠标所在的位置坐标；

3)获取了鼠标的工作范围还有实时位置坐标后，进行鼠标移动的交互操作，使用click()函数发送虚拟鼠标点击，在鼠标所在位置点击左键，其中鼠标点击函数原型如下：