[发明专利]一种新型城市三维建模控制系统及方法

摘要

本发明属于三维建模技术领域，公开了一种新型城市三维建模控制系统及方法，设置有：图像输入单元、相机校准单元、平移和旋转数据输入单元、数字高程模型输入单元、地形模型生成单元、纹理提取单元、建筑模型生成单元、建筑模型存储单元、模型匹配单元、显示单元。本发明通过使用数字高程模型(DEM)及从飞行器和地面获取的图像，对城市建筑的三维外观和三维地形进行建模，并且从图像中提取逼真的纹理；可以使用除了DEM之外的在垂直方向和倾斜方向拍摄的空中图像生成三维建筑模型，并且提取相关三维模型的纹理，可以更加精细地模拟地面获取图像生成的三维模型，或者提取更高分辨率的纹理。

主权项

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。