浅议三维场景数据质量检验与验收的方法
浅议三维场景数据质量检验与验收的方法
摘要:由于倾斜摄影测量技术的不断发展，三维立体模型在各个方面都得到了广泛的应用，而真实的三维模型比传统的人工建模更能体现出真实的物体。国内各地都在建立自己的三维实体模型数据库，但是目前还没有制定出一个3D实体模型的质量检验标准，各地都是根据自己的需要来检验。本文基于传统的人工三元模型数据质量检验规范，在对实际三维模型进行检验的同时，根据实际三维模型的特性，对其进行了改进，并总结出了一套真实的三维模型数据检验方法。
关键词：倾斜照相测量；立体立体建模；品质检验
前言
近年来，随着计算机技术、计算机视觉技术的不断发展，传统的人工三维建模方法已不能适应人们的需要。传统的手工三维模型建立在 CAD平面图、航空影像和3D Max模型的基础上，但由于大量的人工操作，造成施工周期长、精度不高、纹理与实间误差大、时效性差，因而无法真正满足用户需要。随着倾斜摄影测量技术的迅速发展，以及无人机、航空机载设备的发展与
完善，本特利公司 Context Capture Center、 Skyline Photomesh等倾斜照相三维模型软件的开发与完善，为实现大中城市乃至超大城市的三维立体数据生成提供了切实可行的方法。目前国内一线、二线城市都在进行区县乃至全城的倾斜影像三维模型数据的制作工作，但目前业界尚未制定和发行有关的标准，主要是根据以往的3D建模结果，根据经验进行检验。本文以实际工程为例，对现场的三维建模质量进行了讨论。
1.实景三维建模的内容
实际的3D模型检验内容包含6个质量要素。主要内容有：空间参考框架、建筑物模型精度、模型完整性、场景效果、数据组织、附属设施等。
1.1太空参照框架检验建模方法
其中包含了地面、高程与技术设计的要求。
①是否与大地测量标准相一致；
②是否达到了标准高度；
③与地图投射参数是否一致。
采用软件对数据空间参照进行验证，验证结果与设计需求相符。
1.2建筑模型的准确性检验
主要内容有：建筑平面、高程精度、平面精度、高程精度、空间定位系统、投影方式是否满足技术规范。
平面精度检查：以基础等高线为基准，对建筑物的基础等高线进行检查，并核对是否有疏漏或过多。
标高精确度校核：用Cad中所列的最高标高来检测模型的高度。
1.3模型的完整性检验
①通过对外部图片的对比，检查建筑立面的构造和贴图：模型表达是否完整、正确、模型综合和选择是否合理等。
②通过对比图像检查顶面结构和贴图：主要是：顶面结构是否合理，是否由于不能照相而导致结构缺失。
③在场景中,检查模型本身的情况:例如:检查材质的完整性,以及有没有弯曲、变形、扭曲等等。模型中是否出现了裂缝、穿插、或悬浮。总体现场检查的项目主要涉及:建筑物、轨道、桥梁、场地、附属设备等,此外还有地形模型、交通设施模型、植被模型等。从各阶段开始，对模型进行检验，主要有：材料是否完好、变形、变形等。有无间隙，有横截面，有无悬空。总的检查包括：建筑物，道路，桥梁，土地，附属设施等。包括地形模型、交通对象模型、植被模型等。
④附件的品质检验：包含文件和数据的完整，检查操作程序的记录是否齐全。
1.4情景效果检验
它包括场景的完整性和场景的协调性。场景的完整性是指场景中的主题模型是否完整；缺少模型。场景协调是指场景之间的协调，例如水位间隙、建筑物玻璃墙间隙、地面褶皱和接缝问题。
①在情景中所包含的各种模型的完整性是否达到要求；
②与情景中的相关关系是否一致。使用超图软件，对真实场景的三维建模进行了全面和协调。检验结果符合设计规范。
1.5数据整理
包含档案名称，资料的组织形式，以满足技术的设计需求。目前，通过人机交互和编写相关的检验软件，实现了计算机的自动检测。
1.6附件的品质检验
主要内容包括:元数据的完整性和准确度,以及记录表的数据信息的内容。所有数据信息的准确性、完整性和准确度;检查和分析了工艺方案、设计总结、原始记录以及文档的完整性、正确性、一致性和标准化。有关文字数据的检验结果符合了摄影工艺文件的设计规范中的规定。
2.检验方法
2.1倾斜照相术
按照飞行质量、影像质量、数据质量、附件质量四个方面，按照规范的设计要求和航拍的特性进行了检验。
(1)飞行品质。对航摄航迹、像片重叠度、航高保持、飞行地速保持、航线弯曲度、区域覆盖等进行了全面的检查，并采用人工验证和软件验证。某城市建设区域的倾斜照相和实景三维建模工程检校场的“井”字交叉飞行，共获得8条航路，航向交迭超过80%；依据摄区实际地形特征、飞行区域控制调度、RCD30技术参数等条件，选择了一次摄像。该测区的航线交迭率为70%，侧向交迭率为70%，最低交迭率为70%，最高交迭率为72%，全测区的交迭程度约为71%；本测区各航道的折弯率都在1%以下；同一航段的最大航高和最低航高之差在50米以内；实际高度与设计高度之差不超过5%；本摄区各航段的地面速度在160至200公里/小时之间，没有一条超过20%的地面速度。
(2)影像品质包括影像清晰度、层次丰富、彩对比状况、影像有无裂缝、云雾、烟雾罩及大片反光及斑点。采用手工检验和软件检验。结果图像清晰、层次清晰、颜饱和、调一致、对比度适中、颜不偏，能分辨出地面上最黑暗的地方的细节，比如无斑点、大面积
坏点、烟、云、暴晒等。
(3)根据资料的完整性和结果的准确性来检验资料的品质
完整性是指在指定的软件下，数据是否能够正常开启，IMU/GPS数据的质量，地面的数据质量是否满足设计的要求。结果的正确性主要取决于影像分辨率是否正确，影像匹配是否符合下一步工艺的要求。通过人工验证和软件辅助检测。结果资料的图像清晰度符合有关的设计和需求；该方法具有优良的图像匹配性能，能够满足不受限制的空三成果的需要；提交的数据符合测区的控制要求。GPS/TMU/GPS数据质量、数据质量和 GPS数据质量满足设计规范的要求。IMU与GPS组合解出的误差均不超出规定的范围，其计算结果符合规范的设计要求。
(4)辅助设备的品质

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。