基于小型无人直升机的大面积非结构化场景三维建模方法

摘要

本发明针对大范围非结构化物体的三维重建，以陕西明长城为例，考虑到长城遗址的地形复杂性，提出了基于小型无人直升机的大面积非结构化场景三维建模方法，在原始数据采集阶段，用无人直升机搭载LiDAR系统与高品质数码相机，对款贡城城墙进行数据采集工作，解决了大面积物体的点云采集和原始照片采集难题。在数据分析与处理阶段，采用了点云匹配和全局优化，有效地克服了点云拼接的困难。实验证明，这套无人机动态监测系统是可行的，有效地解决了大范围非结构化大物体的三维重建工作。

主权项

一种基于无人直升机的大面积非结构化场景三维建模方法，所述方法采用采用分段重构、最后拼接对大面积非结构化场景进行三维建模，其特征在于：所述方法包括以下步骤：A.无人直升机搭载LiDAR系统与高品质数码相机采集目标对象的激光点云数据和图片数据；B. 对所述点云数据进行处理：首先进行ICP匹配单步矫正，然后G2O图形全局优化，再进行三角网格化处理，得到网格表面法向量；C.对所述图片数据进行处理：首先进行预处理，然后计算物像映射关系，获取纹理序列；D.利用冗余的纹理进行多重纹理映射，实现纹理间的模糊过渡，将步骤C所得到的纹理序列按照纹理坐标一一地贴到步骤B所得到的三维几何模型上，形成三维数字模型；E.输出目标对象的三维数字模型。