利用高分辨率航空影像阴影提取城市建筑物高度信息

建筑物三维景观模型的建立是城市三维景观重建的关键,建筑物三维景观模型受建筑物的几何外形特征、高度及纹理等重要因素的影响。该文主要阐述规则建筑物的原理与算法,利用高分辨率航空影像图,结合分割技术、分类技术和优化技术,推算影像上建筑物阴影的长度,进而提取建筑物的高度。建筑物纹理信息通过影像信息或者摄影方式获取,为建筑三维景观图增加真实感和可视性。     

基于OpenGL的三维城市景观模型的建立

用数码相机拍摄建筑物的立面相片，经PhotoShop处理、校正后获得建筑物三维几何模型的影像纹理，然后利用VC＋＋调用OpenGL图形库编程，建立了具有影像纹理的高度真实感三维城市景观模型。实践证明，在缺乏航空及遥感影像数据的地区，该方法可用来实施数码城市工程的建设。     

基于几何元素的具有影像纹理的三维空间数据模型

基于对城市三维地理信息系统中复杂对象进行描述 ,以及三维空间查询和影像纹理真实化表达的需要 ,将空间现象抽象为点对象、线对象、面对象、体对象、数字地面模型和栅格影像 6类。基于点、直线段和面片 3类几何元素 ,建立了具有真实影像纹理的三维地理信息系统的空间数据模型 ,并给出了其数据存储结构。理论分析表明 ,该模型不仅可以表达规则对象 ,也可以表达非规则对象 ,同时还可以依据模型中隐含定义的几何元素之间的拓扑关系 ,方便地推求空间对象之间的空间关系。相对于矢量栅格集成的数据模型而言 ,该模型把三维几何建模矢量数据和影像纹理栅格数据分开存储 ,可以方便地在关系数据库中予以实现 ,同时 ,采用基于面片几何元素的形式很容易实现空间面对象或体对象的不同侧面的影像纹理贴加。     

建筑墙面纹理上树木遮挡的自动去除方法

在对建筑物墙面纹理进行恢复时,经常会碰到影像上纹理被树木遮挡的情况。一方面影响了纹理的完整性,另一方面对影像上建筑物纹理进行处理时,由于树的存在会产生噪声,有可能会对处理的结果产生干扰,应该将树的遮挡去除。对近景序列影像上树木遮挡的自动去除问题进行了研究,提出综合考虑影像重叠度和影像上房屋纹理所占百分比进行树木遮挡影像自动剔除的方法,进而依据色调和平行直线信息去除影像上树木遮挡,实验证明是行之有效的。     

基于三维激光扫描技术的建筑物三维建模方法

以拓普康GLS1500扫描仪作为实验设备,从数据采集、点云处理、三维模型建立和纹理映射等方面探讨了利用三维激光扫描技术进行建筑物三维建模的方法。     

基于几何元素的具有影像纹理的：三维空间数据模型

基于对城市三维地理信息系统中复杂对象进行描述，以及三维空间查询和影像纹理真实化表达的需要，将空间现象抽象为点对象、线对象、面对象、体对象、数字地面模型和栅格影像6类。基于点、直线段和面片3类几何元素，建立了具有真实影像纹理的三维地理信息系统的空间数据模型，并给出了其数据存储结构。理论分析表明，该模型不仅可以表达规则对象，也可以表达非规则对象，同时还可以依据模型中隐含定义的几何元素之间的拓扑关系，方便地推求空间对象之间的空间关系。相对于矢量栅格集成的数据模型而言，该模型把三维几何建模矢量数据和影像纹理栅格数据分开存储，可以方便地在关系数据库中予以实现，同时，采用基于面片几何元素的形式很容易实现空间面对象或体对象的不同侧面的影像纹理贴加。     

基于3DS MAX 6.0和Imagis的三维景观浏览

以数字地图为基础,利用三维地理信息系统软件Imagis2.2.结合3DS MAX 6.0,通过数字地图预处理、三维建模、纹理映射,建立三维景观模型;解决了如何构建精细三维景观及如何将建筑物以3D模型形式导入到Imagis2.2,如何结合Photoshop软件处理透明纹理、模拟植被、路线漫游及三维动画的后期制作等问题.     

无人机与三维激光扫描融合的拱桥三维重建

针对单一无人机影像在复杂拱桥建模精度和完整度方面的不足,提出一种将三维激光扫描数据与无人机航空影像融合的拱桥精细化建模方法。首先以无人机低空区域环绕航摄及近景摄影获取拱桥主体及细部高质量纹理数据;然后通过增加连接影像将无人机主体及细部影像数据融合并生成高精度拱桥主体上部点云数据;最后将三维激光扫描仪采集所得拱桥桥体下部多站点云数据经坐标转换、配准实现与拱桥上部高精度点云融合从而生成拱桥完整的精细化实景三维模型。通过与单一无人机影像建模结果进行精度对比分析和纹理完整性评价以此验证本文建模方法的有效性。结果表明：该方法可重建几何精度高、完整性好、纹理真实的拱桥实景三维模型,并为类似底部脱空建筑的数据采集方法提供参考,具有较好的工程应用价值。     

基于三维激光扫描技术的城市三维建模方法

本文以拓普康GLS1500扫描仪作为实验设备,以建筑物建模为例,从数据采集、点云处理、三维模型建立和纹理映射等方面探讨了利用三维激光扫描技术进行城市三维建模的方法。     

基于SPOT影像的城市建筑物的识别应用

在SPOT高分辨率影像预处理的基础上,采用HIS变换法对2.5m分辨率全色影像和10m分辨率多光谱影像进行了融合处理,通过建筑物阴影提取了建筑物高程;采用正交小波变换方法提取了图像的纹理信息,将光谱信息、高程信息与纹理信息组合起来,对东莞市的高、中、低层建筑物进行了识别.结果表明,此方法对提取城市建筑物识别的精度较高.     

沥青混合料微观力学分析综述

针对当前沥青混合科研究方法的局限性，分析了国内外该领域的研究现状与存在问题。介绍了沥青混合料数字化方法及常用的力学分析方法。给出了运用微观力学方法研究沥青混合料的基本思路，即以二维和三维混合料数字图像为基础，数字重构沥青混合料微观结构，研究基于微观力学的沥青混合料集料接触模型，建立基于离散元的混合料微观空间结构的力学模型，应用离散元方法和微观力学理论分析该模型在劲度模量试验中的力学行为，进行沥青混合料劲度模量的虚拟试验。通过试验检验与校准，得出具有高可靠性、高精确度的劲度模量力学预估方法。     

基于岩石铸体薄片图像的数字岩心三维重构

由于岩心三维重构的CT扫描方法成本高昂,提出一个基于光学显微镜下铸体薄片图像的数字岩心三维重构方法。研究对采集的铸体薄片图像进行图像处理获得重构的训练图像模板,再应用多点地质统计学进行图像模板特征提取与数字岩心三维重构。实验采用鄂尔多斯盆地苏里格地区的若干岩心样本进行效果测试,结果表现为三维重构后的数字岩心孔径尺寸分布与真实值趋势相同,孔隙度的相对误差均在8%以内。上述研究内容表明基于岩石铸体薄片图像进行数字岩心的三维重构是有效的。     

基于无人机影像序列的城市精细化三维模型精度评估

为满足数字城市对精细化实景三维模型日益显著的需求,解决传统方法建模效率低的问题,提出一种基于无人机影像序列的城市精细化三维模型构建方法,通过现场25架次的航拍试验,构建了20个300 m×300 m测区范围的精细化模型和1个图书馆建筑精细化模型;利用检查点评估了全部精细化模型的精度,重点讨论了5种航拍高度和4种控制点选取方案对精细化模型精度的影响.分析结果表明:随着航拍高度降低、控制点数量增加,构建的精细化模型误差减小、精度得到提高;测区范围精细化三维模型最高精度达到平面±3.4cm、高程±3.1 cm,图书馆单体建筑精细化模型精度达到平面±3.4 cm、高程±1.5 cm;基于无人机序列影像的三维模型构建方法能够满足城市实景模型构建的精度要求,具有重要工程实用价值.     

基于SQL Server平台复杂地质体FLAC3D模型的构建

由于FLAC3D软件建立复杂三维地质体模型难度大、易出错,提出一种新的建模方法,即提取三维地质体建模数据并进行编辑成相应的表,把表导入SQL Server软件中,通过SQL查询语言生成FLAC3D可直接读取模型数据文件,从而实现在FLAC3D软件中准确、快速和自动化建立复杂三维地质模型的目的.通过云南某矿山的三维建模实例检验了该方法的可行性和高效性.结果表明:该方法在FLAC3D中建立复杂地质体模型具有一定的参考价值.     

投影栅相位检测法中的多幅图象拼接处理技术

投影栅相位法是检测三维曲面形体几何尺寸的较为有效的光学手段。可是当采用这种方法检测较大尺寸的试件时,若使用单幅图象,处理得到的数据点分布比较稀疏,而且对光学装置提出了更高的要求。为此本文建立了投影栅相位法多幅图象的拼接处理技术,通过分块采集、分块处理,最终拼为一体的方法,解决了投影栅相位法检测较大试件时存在的问题。不仅提高了数字图象的采集精度和处理精度,而且降低了对硬件系统的要求。实例分析验证了该技术的有效性和实用性。     

基于ERDAS IMAGINE的城市三维景观构建

城市三维景观构建是数字城市建设的一个关键.在阐述数字摄影测量方法构建三维景观优越性的基础上,利用ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件的强大功能完成城市区域三维景观的构建,生成虚拟现实世界,为城市三维景观的建设提供了新的方法.     

A wireframe model-based method for automated internal design

This paper proposes a wireframe model-based method for automated internal design. The method is used to extract geometric structure of an internal wireframe model and find out all loop structures of furniture models. The wireframe models are classified as the multiple independent sub-models according to the geometric structure by statistical analysis. The corresponding models are selected from a 3D model database to build an internal scene based on characteristic points of furniture wireframe models. In the experiments 3D database via manually selected 268 3D furniture models from Google 3D warehouse is built up. The experiments show that the method can construct 3D scenes in 1.1×103 ms. This method costs less time compared with traditional hierarchical method and depth-sensing camera method in the same experimental conditions. The method can be also used for 3D visualization either with complex backgrounds.     

数字岩心物性数值模拟

针对岩心物性实验周期长且实验结果难以复现等缺点,利用数字岩心对储层岩石物性进行数值模拟。使用计算机断层扫描(CT)技术,获得CT序列图;并由序列图构建三维岩心图像。利用最大内切球方法建立岩心图像的孔隙网络模型,计算岩心渗透性以及岩心中孔喉参数;利用分形维数描述岩心图像的均质性。将数字岩心物性模拟结果和毛管压力曲线数据进行对比,分析了当前物性数值模拟和真实物性实验之间的差距。利用多组岩心样本进行了实验。结果表明,由于成像设备的原因,岩心图像只能表征岩石中的大尺寸孔隙特征;此外,CT图像得到的均质性和物性实验具有很好的一致性,渗透性和物性实验具有一定的出入。     

新三维混沌映射及其在数字图像信息加密中的应用

引入新的三维混沌映射,结合有限域运算处理,构建一种数字图像加密方法.首先,Lu映射将原始图像信息映射为2个混沌矩阵;其次,将原始图像矩阵和生成的2个混沌矩阵,在有限域上执行4个轮次的运算处理.实验结果表明:提出的加密方法可以获得均匀细腻的置乱效果,在直方图评价、三向相关性评价等方面都表现出良好的加密性能,整个算法的加密速度也比较快.     

矿区地上下三维信息模型构建算法与系统开发

研究了地上三维场景模型与地下三维矿体模型的构建方法,提出了基于散点构网的地质实体充填算法模型.结合地理信息系统的建设方法,以辽宁某铁矿为原型,开发了其地上下三维可视化信息系统,实现了各类三维模型的创建、三维显示与浏览、空间属性查询、交互操作、测量与空间分析等功能.系统既实现了地上下三维模型的快速建立,又解决了以往三维模型中只能显示,不能查询、量测、编辑等问题,可以宏观地把握、微观地洞察矿区地上下整体地形地质特征和地理信息空间分布,更客观全面地表达矿山三维地理信息实体,可作为数字矿山、智能采矿的基础.