基于MapGIS和实景空间信息模型的三维数字校园建模与实现

为实现实景和三维空间信息模型的融合和精细化表达,文中以陕西理工大学南校区为例,基于二、三维矢量数据、实景模型和纹理贴图,借助MapGIS三维平台和精细建模工具,将室内和室外三维场景表达和功能展示结合,实现了校园构筑物三维空间信息模型和实景的精细化模型表达。三维空间信息模型根据语义环境,可自适应性地建立三维构筑物表面纹理、色调、分辨率等表达,也可在三维GIS(Geographic Information System)功能基础上,实现可视域分析、表面分析、粒子效果、天际线分析等功能。

室内移动测量系统在新型基础测绘中的应用

室内移动测量系统在北京市新型基础测绘体系空间实体建设中发挥着重要作用。本文提出了室内移动测量系统在新型基础测绘体系空间实体建设中的技术框架,该框架包括室内外数据采集、处理流程与方法、多源点云数据拼接与融合及一体化点云和全景影像数据在全要素三维建模中的应用。并以NavVis M6室内移动测量系统为试验设备,选取怀柔区金隅水泥厂地区作为开展北京市新型基础测绘的试点区域。结果表明,本文室内移动测量系统作业流程可满足新型基础测绘体系空间实体建设的需求。

室内外一体化特色建筑三维建模与应用

倾斜摄影、激光点云技术广泛应用于三维(3D)模型的建设,在全面建设实景三维中国的关键时期,职能部门对基于三维模型的业务管理需求越来越多,三维模型单体化、对象化管理要求愈来愈迫切,测绘地理信息、实景三维技术在跨领域的应用潜力巨大。本文以特色建筑为研究对象,探讨了倾斜摄影测量和激光点云的多源三维模型融合、室内外一体化三维建模方法和应用方案,以室内外三维一体化的工作为典型案例,提出利用测绘技术、实景三维技术、“互联网+”等技术服务智能化管理平台的构建方式,为测绘地理信息发挥多行业支撑作用提供了一种新的应用模式。

三维室内地图表达方法研究与应用

室内地图是室内空间信息的载体,是实现室内位置服务的基础。本文在当前研究和应用的基础上,从室内空间整体轮廓、单楼层和多楼层叠加3个层次对室内空间轮廓、室内通道要素、室内空间单元的表达方法进行了研究与实践,并以广州白云万达广场为例,基于Web前端3D引擎threejs实现了三维室内地图的表达和应用。通过该方法,用户可以对室内空间从整体到局部进行全面了解,满足室内地图应用和导航的需求,从而提高人们对室内空间的认知效果。

基于八叉树的三维室内地图数据快速检索方法

针对室内三维地图中数据检索效率不高的问题,提出了一种基于八叉树的室内三维地图数据检索方法。首先,根据八叉树的场景分割方法对数据进行存储;然后,对数据进行编码以方便寻址;其次,为数据添加房间隔断约束条件对检索数据进行筛选;最后,对室内地图数据进行检索。与不具有约束条件的搜索方法相比,搜索代价平均降低了25个百分点,且搜索时间更加稳定。所提方法可以显著地提高室内三维地图数据的应用效率。

基于重力约束正态分布变换的室内3维地图重建方法

提出一种基于改进正态分布变换的室内3维地图离线重建方法.通过加入重力方向约束来矫正地图形变,采用循环梯度配准方法提高配准成功率,并结合图优化的后端优化算法对所建地图进行优化.同时,采用摆动单线激光获取室内点云原始数据并进行实验,以验证所提方法的正确性.结果表明,利用该地图重建方法能够建立高精度的室内3维地图.

一种基于LK光流的动态场景SLAM新方法

针对目前视觉同步定位与建图(V-SLAM)动态场景适应性差的问题,提出了一种结合查找表和金字塔LK光流法的改进单目视觉同步定位与建图方法。该方法通过相邻帧的视差估计图像的移动方向,利用金字塔LK光流法获取光流信息,根据光流大小与阈值的比较检测移动物体,最终结合查找表减少移动物体对后续定位与建图的影响。实验证明该方法可以有效提高定位精度,减少图像的冗余信息和动态目标的影响。能满足视觉SLAM在室内场景下的实时需求,具有较高的准确性、鲁棒性和适应性。

A survey on indoor 3D modeling and applications via RGB-D devices

With the fast development of consumer-level RGB-D cameras, real-world indoor three-dimensional(3 D) scene modeling and robotic applications are gaining more attention. However, indoor 3 D scene modeling is still challenging because the structure of interior objects may be complex and the RGB-D data acquired by consumer-level sensors may have poor quality. There is a lot of research in this area. In this survey, we provide an overview of recent advances in indoor scene modeling methods, public indoor datasets and libraries which can facilitate experiments and evaluations, and some typical applications using RGB-D devices including indoor localization and emergency evacuation.

基于真三维模型的室内定位系统设计

为了解决全球定位系统在大型室内场合无法给出精确定位的问题,设计了一种安卓平台下基于真三维模型的室内定位系统。基于百度地图SDK(software development kit)开发一款室外定位的电子地图软件,用于获取室内场景所在位置,再结合Unity3D游戏引擎将根据室内场景制作比例为1的模型制成可在安卓设备上运行的软件,通过虚拟现实技术及空间位置服务,实现室内定位功能。结果表明:系统具有的功能基本满足用户室内外定位需求,且系统具有定位方法直观、功能服务全面及系统搭建简单等特点,适用于一些大型的室内外公共场合,如商场、机场、博物馆等。

移动与定点扫描结合的室内点云数据获取方法

针对室内移动测图系统在数据获取过程中出现的部分区域密度不足及缺失的问题,提出一种室内移动与地面定点激光扫描技术相结合的室内精细点云数据获取方法.首先以里程计与惯性导航结合的室内定位技术为基础,集成室内移动测图系统并快速获取室内三维数据;再结合地面定点激光扫描技术在点云数据密度获取上的优势,增补点云稀疏及缺失区域的数据,并进一步完成两种不同扫描方式点云数据的配准;最后通过三维建模和误差分析实验验证该方法有效可行.结果表明,室内移动测图系统能快速且高精度地获取室内三维数据;通过室内移动与地面定点两种扫描方式的结合,在一定程度上解决了数据密度不足及缺失的问题,从而提高了建筑物室内精细点云建模的可靠性与完整性.

面向嵌入式平台的单目ORB-SLAM稠密化建图实现

针对现有方法在机器人室内定位中无法同时满足高精度定位、快速处理及稠密地图重建的问题,在拥有跟踪、地图构建和回环检测三线程的ORB-SLAM3系统基础上设计了三维稠密地图构建算法,分别在跟踪阶段、局部光束法平差阶段(bundle adjustment,BA)和全局BA阶段,对满足需求的关键帧进行二次采样和位姿更新,然后通过关键帧和对应位姿计算得到三维点云,最终获得稠密地图。实验结果表明,所提方法在Jetson AGX Xavier嵌入式平台上对TUM数据集的定位速度达到了10.8 frame/s,均方根误差仅有0.213%,验证了该系统的高精度与快速性,可以满足机器人室内定位与建图需求。

基于主传播路径模型的4G室内外协同精确规划优化平台

通过系统阐述4G室内外混合场景下协同规划优化,借助主传播路径覆盖模型,采用室内三维建模结合数字三维地图的方法,利用API接口调用覆盖结果,对4G网络进行了室内外联合覆盖预测、立体呈现,从而实现了室内外一体规划优化。

多信标融合综合定位系统后台子系统

为实现高精度室内定位,开发出一套多信标融合综合定位系统的后台子系统。融合蓝牙、WiFi、超宽带等多种定位信标的信号,实现了多种定位算法,基于Three.js进行二次开发,实现了在线三维地图显示等功能。基于电信天翼云平台进行了系统开发,结果验证了多信标融合综合定位系统后台子系统具有开发难度低,功能强大,性能优秀等优势。

二三维一体化室内地图绘制系统设计与实现

随着社会和经济的发展,人们对于室内移动导航定位服务的需求不断提高,因此对于高精度室内导航地图的需求也日益提高。本文主要研究快速构建室内地图的方法,采用SuperMap i Objects组件式开发平台开发基于平面图的室内地图快速构建系统,最终实现精度较高且便捷的室内导航地图绘制及应用。区别于传统的室外地图构建系统,本系统结合室内空间结构和信息的特点对平面图进行优化,建立了适应室内地图特点的数据结构及存储方式,设计并开发了快速构建室内地图并完成符号化的制图工具与室内地图二三维一体化展示系统,实现了室内地图空间分析和地图输出功能。

房地合一真三维实际坐标存库与共享技术探索

本文利用已有房屋分层切片数据,不动产测绘成果的地、楼、房屋分层分户要素精确的真实坐标成果;采用“房地合一真三维实际坐标存库与共享技术”方法,建立和动态更新房地合一真三维实际坐标存库“一张图”库,满足了日常不动产管理需要,也为室内三维模型制作、真三维权籍可视化管理提供了一种便利经济高效途径。动态更新方便,具有创新和易复制性,有实用价值。

基于虚拟现实的移动机器人真实环境三维建模系统

传统的虚拟现实(VR)技术通过人为建模的方式生成室内三维地图模型,存在速度慢、模型与现实物体尺度之间存在偏差的问题。鉴于此,提出基于VR的移动机器人的真实环境三维建模系统。首先通过视觉同时定位与建图(SLAM)技术快速地获取室内的高精度稠密三维点云地图;其次将三维点云通过曲面重建算法重建为室内三维模型并导入到unity 3D中;然后借助VR设备将室内三维模型置于三维立体的虚拟环境中;最后通过视觉SLAM技术实现移动机器人在室内环境的重定位,实时映射机器人在模型中的位姿,完成交互。利用视觉SLAM技术构建三维地图模型不仅快速,解决了场景尺度偏差的问题,且实现地图的重复使用。同时VR技术也使操作人员可以获得强烈的沉浸感,从而更好地理解机器人的工作环境。