MMS實(shí)景影像與三維模型的數(shù)據(jù)融合研究.pdf

1、近幾年，“移動測量系統(tǒng)”（Mobile Mapping System簡稱MMS）技術(shù)在公共設(shè)施普查（道路普查、部件普查等）、高速公路管理、警用GIS、智能交通等領(lǐng)域都得到了不同程度的應(yīng)用，這種能夠在車輛高速行駛中快速采集地理信息的技術(shù)也在應(yīng)用中得到了很大的進(jìn)展，但是由MMS得到的數(shù)據(jù)源與三維實(shí)體模型的結(jié)合卻剛剛起步。所以研究基于MMS實(shí)景影像的街景快速三維重建，實(shí)現(xiàn)MMS實(shí)景影像與三維實(shí)體模型的融合是很有意義的。 本文研究的主要

2、內(nèi)容是利用由3S測量車獲得的MMS實(shí)景影像和GPS數(shù)據(jù)定位定姿結(jié)果與影像地理參考之后的數(shù)據(jù)關(guān)系，結(jié)合攝影測量中立體像對的前方交會原理，在AutoCAD2007環(huán)境下開發(fā)MMS實(shí)景影像與三維實(shí)體模型集成的實(shí)驗(yàn)原形系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)MMS立體像對中兩點(diǎn)距離的量測，三維地物屬性的錄入、查詢與變更，并實(shí)現(xiàn)MMS實(shí)景影像與三維實(shí)體模型的有效融合，研究系統(tǒng)開發(fā)過程中的一些關(guān)鍵性問題及三維快速重建過程中的關(guān)鍵性問題。本文運(yùn)用具有攝影測量解析所需要的內(nèi)外方位位

3、置元素和姿態(tài)參數(shù)的立體影像序列，結(jié)合移動道路測量系統(tǒng)提供的檢校參數(shù)，根據(jù)前方交會原理實(shí)現(xiàn)多層次的按需測量：運(yùn)用軌跡點(diǎn)與影像名稱的對應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)影像與三維實(shí)體模型的互動。論文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： 1．MMS實(shí)景影像外方位直線元素的解算。運(yùn)用攝影瞬間GPS的絕對坐標(biāo)、平臺姿態(tài)及GPS與相機(jī)的相對位置關(guān)系確定MMS影像的外方位直線元素，恢復(fù)影像與被攝地面之間的相互關(guān)系。 2．由已知的外方位角元素及像點(diǎn)的坐標(biāo)，根

4、據(jù)攝影測量中像方空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理確定像點(diǎn)的像空間輔助坐標(biāo)。解算中需要按行讀取文本中每個(gè)相機(jī)的外方位角元素，根據(jù)MMS實(shí)景影像大小（1624×1234）確定像點(diǎn)的像素坐標(biāo)。 3．根據(jù)確定好的像點(diǎn)像素坐標(biāo)、解算的影像外方位元素、已知的內(nèi)方位元素，結(jié)合立體像對的空間前方交會原理實(shí)現(xiàn)從像方量測值到相應(yīng)點(diǎn)在物方的坐標(biāo)的解算。解算時(shí)需要按行讀取文本中內(nèi)方位元素。 4．影像與模型的融合。地理參考后的結(jié)構(gòu)是軌跡點(diǎn)的位置坐標(biāo)與在這一點(diǎn)拍

5、攝的影像名稱存儲在文本中的同一行中，一一對應(yīng)，運(yùn)用這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)二者的聯(lián)動。 5．定制屬性圖層，方便三維實(shí)體模型屬性的錄入、查詢、變更。通過CAD中實(shí)體數(shù)據(jù)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)存儲完成屬性數(shù)據(jù)的定制，即將需要建立的數(shù)據(jù)項(xiàng)建立一張表，在每個(gè)實(shí)體中賦值到對應(yīng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)項(xiàng)，當(dāng)修改和錄入的時(shí)候就可以對應(yīng)的賦值了。 6．坐標(biāo)系變換問題。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中涉及到兩種必要的變換，一種是實(shí)現(xiàn)量測功能時(shí)像方空間坐標(biāo)系與物方空間坐標(biāo)系的變換，定義地面攝影測量坐標(biāo)系與

6、地面測量坐標(biāo)系的原點(diǎn)相同，這樣將有利于得到最終成果數(shù)據(jù)；另一種是不同橢球基準(zhǔn)間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，特別是WGS-84坐標(biāo)系與其他坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。 7．整合建模前二維矢量圖中不規(guī)范數(shù)據(jù)。部分二維矢量圖存在房屋、花圃等面狀要素不閉合問題，影響模型的建立，針對這一問題，在CAD中編寫批量修整的命令。 本文研究了MMS實(shí)景影像和三維實(shí)體模型融合的理論、方法和設(shè)計(jì)，在VS．NET框架下運(yùn)用OBJECT ARX開發(fā)技術(shù)結(jié)合LISP開發(fā)技術(shù)