[发明专利]基于真彩色点云的街景影像生成方法

摘要

本发明公开了一种基于真彩色点云的街景影像生成方法，属于可量测街景影像领域，使用真彩色点云按照球面投影的要求，把点云投影到街景影像中，并把点云中各点的颜色赋值给街景影像中的特定像素，同时记录该像素的景深信息。本发明把海量的点云数据，通过投影生成街景影像，使得数据量大大减少，更加适合互联网应用。本发明同步生成的景深图像配合街景影像，可以对街景影像中可见的点进行三维坐标计算，使其满足可量测的要求。本发明生成的街景影像的位置与姿态可以任意设定，不受数据采集线路的约束。本发明可以通过对点云设置过滤条件，只生成特定专题的街景影像，甚至可以把多个专题的全景影像进行叠加显示。

主权项

一种基于真彩色点云的街景影像生成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、从点云文件读入点云到集合U，记为U＝{Pi＝(xi,yi,zi,ri,gi,bi)|1≤i≤N}；N为点云集合U中点的数量，N为正整数，i为正整数且i的初始值为1；点云集合中第i个点记为Pi，xi，yi和zi是点Pi的三维世界坐标；ri，gi，bi是点Pi的红、绿、蓝三元色；设定准备生成的街景影像的位置与姿态为POS＝(X,Y,Z,yaw,pitch,roll)，其中X、Y和Z分别为街景影像的三维坐标位置；yaw,pitch和roll分别为街景影像的偏航值、俯仰值、侧滚值；设置距离阀值Dist，其为点云点到街景影像坐标的最大距离；将街景影像的像素宽度初始化为W，将街景影像的像素高度初始化为H，H＝W/2，将景深影像的像素宽度初始化为λW、将景深影像的像素高度初始化为λH，0＜λ≤1；将景深影像中各像素的深度值初始化为大于Dist的任意值；步骤二、设定p为Pi在街景影像坐标系中的点坐标，当时执行步骤六；否则计算得到街景影像坐标系中的点坐标，x、y和z为点p的三个坐标分量，其中，R为旋转矩阵；步骤三、将街景影像坐标系中的点坐标p转换成街景影像的uv坐标：计算方位角方位角α为原点O、点p的连线与XOZ平面的夹角；计算方位角方位角β为原点O、点p的连线在XOZ平面的投影与X轴的夹角；当x＜0且z＞0时,计算β＝180‑β；当x＜0且z＜0时，计算β＝‑180‑β；计算β＝270‑β，当β≥360时,计算β＝β‑360；计算u＝(90+β)/180和v＝β/360；步骤四、计算街景影像中的像素坐标(I,J)，I＝v(W‑1)，J＝(1‑u)(H‑1)；计算景深影像中的像素坐标(I1,J1)，I1＝v(λW‑1)，J1＝(1‑u)(λH‑1)；步骤五、当景深小于景深图像中(I1,J1)像素代表的深度值时，将Pi的ri、gi、bi颜色值赋给街景影像的(I,J)像素，同时把所述景深L赋给景深影像中的(I1,J1)像素；步骤六、执行i＝i+1，判断是否i≤N，当i≤N时,返回执行步骤二；否则保存街景影像以及景深影像。