一种带状全方位街景影像图的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种带状全方位街景影像图的制作方法，所述带状全方位街景影像图中至少包括全景影像、与所述全景影像对应的位置与姿态数据、与所述全景影像的采集路径对应的三维投影面数据，主要解决用户通过计算机显示装置对街景影像进行浏览或对实景影像进行测量时，显示装置显示的是没有经航空正射影像或卫星正射影像那样经事先拼接制作成一大张合成影像的一幅幅像单张影像或其局部放大影像，不便于用户对整个浏览景物或整条街道的景观面貌进行把握和了解。本发明专利技术将这些用于街景浏览或实景量测用的单张影像进行摄影测量处理合成一条沿街景影像和实景影像采集线路的具有正射影像性质的带状全方位街景影像图，使用户可以在显示装置上整体对街景进行浏览和量测，从而提高街景影像和实景影像的利用价值及使用的方便程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄影测量的
，具体涉及一种带状全方位街景影像图的制作方法在互联网地图中的应用。
技术介绍
目前，网络地图服务中一般使用如谷歌地图中的街景全景影像(Google，″GoogleMaps，″Nov.2014)或文献J.Kopf，B.Chen，R.Szeliski，andM.Cohen，“StreetSlide：browsingstreetlevelimagery，”ACMTrans.OnGraphics，Vol.29，No.4，pp.96：196：8，2010.中的幻灯片影像技术以及摄影测量领域中的实景测量技术，能够使用户在计算机屏幕上通过一幅幅地面影像对地面感兴趣的局部景物进行详细浏览和三维量测。当用户切换到另一感兴趣的地区，计算机将刚浏览和处理地区的街景影像或实景影像刷屏掉，换成新对应地区的街景影像或实景影像进行显示供用户进行详细浏览或量测处理。这样频繁地切换不同地区的局部放大影像每次给用户提供的是感兴趣景物局部破碎的视觉信息，很容易造成用户对感兴趣景物不能及时进行整体把握和了解。其次，频繁地从网络上或计算机数据存储设备上调入景物局部地区的单幅街景影像或实景影像，需要花费计算机和网络资源，常常也会造成显示设备的显示延迟，给用户视觉上产生不舒服的感觉，进而造成当前街景影像技术和实景影像量测技术在使用上的不方便等问题。另外，日本专利公开文献(特许第4273074号)提出的一种按影像远近法将普通面阵相机采集的序列影像经简单几何变换制作带状影像图的方法，在数学理论上存在很大的近似性，不适合于目前广泛使用的采集景物全景影像的由多台单相机组成的全景相机系统影像，合成的带状影像不能覆盖所有景物，按远近法不能处理沿曲线路径拍摄的影像，并且没有和地面测图坐标系统一，使最后得到的带状影像图失去真正意义上的影像图的特性，另外该方法完全依赖影像而不借助外部设备如GPS和惯导以及现有的矢量或影像地图等数据和地面控制点的配合，随着处理影像数量的增多造成误差累积严重影响最后结果的精度，当影像上特征点和特征面很少的时候常常造成处理的失败，不能形成大规模处理。最后，中国公开专利文献(专利公开号：101283375、专利公开号101283375)提出的一种制作带状街景影像图使用的相机是一般面阵相机或摄像机，获取的影像只覆盖街道的一侧，不能一次覆盖整条街道上下左右四周全方位的景物，影像图制作中需要通过影像匹配得到三维点云构建街道单侧竖直平面形成投影面，然后进行面阵影像到投影面投影得到街道单侧的带状影像图。并且对于景物复杂的街道，采用影像匹配的制作方法常常会失败，需要花费大量的人工修改，造价和时间的消耗较大。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术旨在于提供一种带状全方位街景影像图的制作方法，从而解决当前网络地图服务中街景全景影像或幻灯片影像技术以及摄影测量领域中实景测量存在的问题，以及克服现有技术中所存在的严重问题。进一步的，本专利技术提出新的理论与精确的数学模型从另一个技术角度出发，将这些用于街景浏览或实景量测用的单张影像进行摄影测量处理拼接成一条沿街景影像和实景影像采集线路的具有正射影像性质的带状全方位街景影像图，使用户可以在显示装置上整体对街景进行浏览和量测，从而提高街景影像和实景影像的利用价值及使用的方便程度。带状全方位街景影像图也是当前快速建立城市三维模型所需纹理及视觉真实三维效果表现的有效影像数据，是城市管理、景点旅游观光宣传以及智能交通、自动驾驶所需的一种低价的地图数据，本专利技术以建立的一种地面特殊的三维投影面为中介，轻易实用地将单幅全景影像按摄影测量中对航空影像和卫星影像制作地面正射影像的方式制作成带状全方位街景影像图。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种带状全方位街景影像图的制作方法，所述带状全方位街景影像图中至少包括全景影像、与所述全景影像对应的位置与姿态数据、与所述全景影像的采集路径对应的三维投影面数据；所述制作方法包括以下步骤：S1输入一序列沿一条线状路径并按一定间隔用全景相机采集的全景影像；S2输入通过S1采集获得的所述全景影像相互对应的位置和姿态数据；S3输入S1采集获得的所述全景影像与S2输入的所述位置和姿态数据的三维投影面数据；S4根据S1采集获得的所述全景影像的分辨率结合S3输入的三维投影面数据的精细度，设定所述带状全方位街景影像图的影像分辨率；S5沿S1采集获得的所述全景影像的路径的前进方向或反方向，以设定的影像分辨率为间隔对步骤3中选定的三维投影面上一个断面、一个片断或者根据三维投影面上下左右等不同部位的形状沿路径对这些相应部位分别先形成局部子条带影像最后再进行拼接合成；S6以共线关系建立S1采集获得的所述全景影像与所述带状全方位街景影像图间的投影影射关系；S7采集所述全景影像的灰度或彩色信息，并投影到所述带状全方位街景影像图中，并进行匀色和接边处理后获得最终带状全方位街景影像图。需要说明的是，所述全景影像是由多台单相机组成能一次获取多个方向大范围景物的全景相机的多相机系统，并以其所配置的软件直接输出的以球面投影方式、柱面投影方式、多面投影方式合成的全景影像或半全景影像；或由全景相机的各个单相机获取的原始单幅面阵影像，以及使用合成软件以球面投影方式、柱面投影方式或多面投影方式将这些原始单幅面阵影像合成的全景影像或半全景影像；且全景影像或半全景影像或原始单幅面阵影像可以以整体序列形式，分段序列形式或单张形式存在。需要说明的是，所述位置和姿态数据包括直接用GPS和惯导融合系统直接观测经后续统合软件处理后的获得的数据；或对所述全景影像进行空中三角测量处理后获得的数据；并将获得后的位置和姿态数据规定到用户设定的地面三维测图坐标系中。需要说明的是，所述三维投影面数据包括所述全景影像中采集的所沿路径及路径四周景物的高低远近简单设置的单一的三维规则和非规则几何平面、曲面或多个三维规则和非规则几何平面及曲面的组合体，或者事先根据现有二维地图矢量数据和影像数据，三维模型或三维点云数据生成的，或者根据影像匹配及人工观测的手段事后制作；其中，所述三维投影面数据可为两端开口四周封闭的三维筒状格网数据或四周部分开口的三维槽形或反槽形格网数据。需要进一步说明的是，所述全景影像、所述位置和姿态数据与所<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带状全方位街景影像图的制作方法，其特征在于，所述带状全方位街景影像图中至少包括全景影像、与所述全景影像对应的位置与姿态数据、与所述全景影像的采集路径对应的三维投影面数据；所述制作方法包括以下步骤：S1输入一序列沿一条线状路径并按一定间隔用全景相机采集的全景影像；S2输入通过S1采集获得的所述全景影像相互对应的位置和姿态数据；S3输入S1采集获得的所述全景影像与S2输入的所述位置和姿态数据的三维投影面数据；S4根据S1采集获得的所述全景影像的分辨率结合S3输入的三维投影面数据的精细度，设定所述带状全方位街景影像图的影像分辨率；S5沿S1采集获得的所述全景影像的路径的前进方向或反方向，以设定的影像分辨率为间隔对步骤3中选定的三维投影面上一个断面、一个片断或者根据三维投影面上下左右等不同部位的形状沿路径对这些相应部位分别先形成局部子条带影像最后再进行拼接合成；S6以共线关系建立S1采集获得的所述全景影像与所述带状全方位街景影像图间的投影影射关系；S7采集所述全景影像的灰度或彩色信息，并投影到所述带状全方位街景影像图中，并进行匀色和接边处理后获得最终带状全方位街景影像图。

【技术特征摘要】
1.一种带状全方位街景影像图的制作方法，其特征在于，所述
带状全方位街景影像图中至少包括全景影像、与所述全景影像对应的
位置与姿态数据、与所述全景影像的采集路径对应的三维投影面数
据；所述制作方法包括以下步骤：
S1输入一序列沿一条线状路径并按一定间隔用全景相机采集的
全景影像；
S2输入通过S1采集获得的所述全景影像相互对应的位置和姿态
数据；
S3输入S1采集获得的所述全景影像与S2输入的所述位置和姿
态数据的三维投影面数据；
S4根据S1采集获得的所述全景影像的分辨率结合S3输入的三
维投影面数据的精细度，设定所述带状全方位街景影像图的影像分辨
率；
S5沿S1采集获得的所述全景影像的路径的前进方向或反方向，
以设定的影像分辨率为间隔对步骤3中选定的三维投影面上一个断
面、一个片断或者根据三维投影面上下左右等不同部位的形状沿路径
对这些相应部位分别先形成局部子条带影像最后再进行拼接合成；
S6以共线关系建立S1采集获得的所述全景影像与所述带状全方
位街景影像图间的投影影射关系；
S7采集所述全景影像的灰度或彩色信息，并投影到所述带状全
方位街景影像图中，并进行匀色和接边处理后获得最终带状全方位街
景影像图。
2.根据权利要求1所述的带状全方位街景影像图的制作方法，
其特征在于，所述全景影像是由多台单相机组成能一次获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天恩，李红霞，陈慕颖，刘凤英，林宗坚，尹金宽，吴献文，张玉文，
申请(专利权)人：广州遥感信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44