具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1—5所示，一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，包括以下步骤：

S1，设备校验，首先选定参与摄影测量作业视频采集设备，然后以基于空间后方交会的数学模型和共线方程为数据数据运行基础，以像点坐标作为观测值，对选定的视频采集设备内方位元素(x₀，y₀)、径向畸变参数(k₁，k₂，k₃)、偏心畸变参数(p₁，p₂)、面阵内畸变参数(b₁，b₂)进行计算测定，并根据计算结果对摄影测量作业视频采集设备进行调节设置，恢复影像光束的正确形状；

S2，摄影测量，根据待测量目标物的结构特征，对S1步骤选的参与摄影测量作业视频采集设备按照正直摄影方式和旋转多基线摄影两种基本方式中任意一种进行安装定位，且摄影测量作业视频采集设备与目标物间的距离为摄影平均深度的1/4～1/5；

S3,三维可视化处理，完成S2步骤后，将S1步骤计算测量的内方位元素(x₀，y₀)、径向畸变参数(k₁，k₂，k₃)、偏心畸变参数(p₁， p₂)、面阵内畸变参数(b₁，b₂)参数和S2步骤采集的目标物影像数据一同传输至三维可视化计算机系统，并根据录入的S2步骤采集的目标物影像数据生成目标区域控制点数据，然后将测绘数据是采集的目标物图像数据进行匹配，并通过控制点平差运算在目标物图像中同步生成点云；最后对点云进行编辑后即可得到目标物三维测绘影像数据。

其中需要特别注意的，所述S1步骤中：

基于空间后方交会的共线方程数学模型为：

同时，所述S1步骤在进行校验作业时：

首先，在室内建立检校场，对室内控制点坐标进行测量定位，并采用测回法对各控制点进行观测，观测一个测回，距离只测一次；

然后，对观测数据利用Australis软件进行数据处理，即可获取选定参与摄影测量作业视频采集设备相应参数；

进一步优化的，所述控制点间距或排列结构类型为：30cm×20cm 或30cm×30cm间距的空间阵列式分布。

本实施例中，所述S2步骤中，当摄影对象是垂直墙面时，采用平行摄影的方式；当成像深度差值大的摄影对象时，采用旋转多基线的摄影方法。

此外，所述S3步骤中，三维可视化计算机应用程序为： LensPhoto-V2.0

重点说明的，所述S3步骤中，控制点平差运算函数为：

特别指出的，所述S3步骤中，在对点云进行编辑时，具体编辑规则如下：

1)根据自动匹配处理生产点云，应剔除多余的点；

2)圈定模型范围时应注意不宜过大，可进行多次圈选，择优重构三维模型；

3)圈定不同分区范围时，应注意各个之间的保留一定重叠度。

为了对本发明所涉及技术内容进行充分说明，便于相关领域技术人员对本发明所记载内容的理解和掌握，现结合以EOS450D数码相机为具体实施例对本发明记载技术方案进行说明：

如图1—5所示，一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，包括以下步骤：

S1，设备校验，首先对EOS450D数码相机进行检校，恢复影像光束的正确形状，即通过检校获取影像的内方位元素和构像畸变系数。数码相机检校内容包括：主点坐标(x₀,y₀)的测定、主距(f)的测定、光学畸变系数的测定、CCD面阵内畸变系数的测定。检校采用基于空间后方交会的数学模型进行。它是以共线方程为基础，以像点坐标作为观测值，解求相机内外方位元素、畸变系数以及其他附加参数；

在进行实际校验时，在室内建立检校场，对室内控制点坐标的测量采用GTS-3100型TOPCON全站仪，测回法进行观测，观测一个测回，距离只测一次。此全站仪为5〞级全站仪，测量精度可以达到毫米级，测量精度完全满足要求。

对观测数据利用Australis软件进行数据处理，获取了EOS450D 数码相机相机参数：内方位元素(x₀，y₀)、径向畸变参数(k₁，k₂， k₃)、偏心畸变参数(p₁，p₂)、面阵内畸变参数(b₁，b₂)。

S2，摄影测量，根据待测量目标物的结构特征，对S1步骤选的参与摄影测量作业视频采集设备按照正直摄影方式和旋转多基线摄影两种基本方式中任意一种进行安装定位，且摄影测量作业视频采集设备与目标物间的距离为摄影平均深度的1/4～1/5；且当摄影对象是垂直墙面时，采用平行摄影的方式；当成像深度差值大的摄影对象时，采用旋转多基线的摄影方法；

S3,三维可视化处理，完成S2步骤后，将S1步骤计算测量的内方位元素(x₀，y₀)、径向畸变参数(k₁，k₂，k₃)、偏心畸变参数(p₁， p₂)、面阵内畸变参数(b₁，b₂)参数和S2步骤采集的目标物影像数据一同传输至三维可视化计算机系统，并根据录入的S2步骤采集的目标物影像数据生成目标区域控制点数据，然后将测绘数据是采集的目标物图像数据进行匹配，并通过控制点平差运算在目标物图像中同步生成点云；最后对点云进行编辑后即可得到目标物三维测绘影像数据。

其中，通过控制点平差运算得到当前数据平差精度，具体为：

像素单位权中误差:0.000880，一般参考值为：小于1/2个像素为有效数据；

X,Y,Z三个方向的中误差：[rmsx]:0.0009

[rmsy]:0.0009

[rmsz]:0.0004

平面中误差: 0.0013

深度距离: 3.4280

深度相对精度: 1/2607

平面相对精度: 1/9581

点位相对精度: 1/2516

本发明一方面通用性好，操作实施便捷，可有效的满足利用多种不同类型普通数码相机进行近景摄影测量作业的需要，同时可满足各类场景全面近景摄影测量作业的需要；另一方面有效克服了内方位元素和构象畸变系数不稳定而导致测量精度差的缺陷，并可实现测绘与三维建模同步进行，从而在极大的提高了近景摄影测量精度的同时，另可有效提高测量数据获取的便捷性和直观性。

以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。