基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模

作     者：刘杰 连增增 何荣 张瑞瑞 张宏贞 LIU Jie;LIAN Zengzeng;HE Rong;ZHANG Ruirui;ZHANG Hongzhen

作者机构：河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000 东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210000 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2020年第49卷第9期

页      面：179-183页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：河南理工大学博士基金项目(编号:B2017-10) 河南省高等学校重点科研项目(编号:18B420003) 河南省高校基本科研业务费专项(编号:NSFRF170807) 

主　　题：数字矿山 近景摄影测量 巷道三维建模 纹理 

摘      要：对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现,是数字矿山建设的重要内容,矿山地下巷道的三维建模及可视化又是数字化再现的核心内容。针对传统巷道三维建模方法效率低下、成本高昂的不足,提出了基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模方法。该方法主要采用近景摄影测量立体像对的前方交会原理,使用相机在不同空间位置获得一组同一目标的图像,通过计算图像间的几何约束关系来得到目标表面的三维坐标信息,从而构建拍摄目标的三维模型。该方法首先利用低成本的智能手机照相机对巷道进行多视角近景照片采集;然后利用数字图像建模Context Capture软件对图像数据进行空中三角测量解算,并生成地下巷道点云数据;最后对获取的像片进行特征提取和影像匹配,完成地下巷道三维模型构建。以河南理工大学地下防空洞巷道为试验对象,拍摄了566张像片,像片间的旁向重叠度约80%。试验结果显示,所拍摄目标物的三维模型结构完整,纹理清晰,表明利用近景摄影测量技术构建巷道三维模型具有可行性。