CN107655458B - 基于gis的全景图场景自动关联方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于GIS的全景图场景自动关联方法,包括以下步骤：（1）利用无人机对景观进行空中拍摄；（2）全景图片合成；（3）将每个场景图片名、经纬度、高度及与正北夹角数据写成List<E>对象；（4）对两个场景的经纬度进行GIS的距离计算，如果距离小于等于设置的场景关联距离限制值，则两个场景进行关联；（5）对应两两关联的场景进行相对水平角的计算；（6）对应两两关联的场景进行相对仰角的计算；（7）将每个场景的关联场景的水平角和仰角数据以json数据保存。本发明通过GIS算法将每个场景两两之间的相对方位及相对仰角计算出来，并将其关联在一起，使场景衔接自动化处理，减少人工匹配成本、降低出错率。

Description

基于GIS的全景图场景自动关联方法
技术领域
本发明涉及三维实景展示技术领域，具体涉及基于GIS的全景图场景自动关联方法。
背景技术
现有的非街景的三维实景应用中，场景之间的相互关联都是由人工在每个场景中进行与本场景相关联场景热点添加，及方向位置的设置，然后导出相关的配置数据。在大型的三维实景应用中，当场景数量达到一定程度情况下，人工成本及错误率必定会增高。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种基于GIS的全景图场景自动关联方法，包括以下步骤：
步骤S1：利用无人机进行空中拍摄；开启无人机及控制平台，当GPS信号良好时使无人机在景观上方定高飞行，在操作云台上对初始拍摄的角度进行调整，使无人机初始方向为地理上正北方向后进行旋转拍摄，所拍摄的照片带有经纬度、高度及与正北夹角的GPS属性；
步骤S2：对一个场景的一组照片进行合成，使合成后的全景图的正中心是平视正北方向，对合成后的全景图照片进行exif信息的检查，确认每张全景图照片都带有经纬度、高度及正北夹角的GPS属性；
步骤S3：读取所有全景图的exif信息，将每个场景图片名、经纬度、高度及与正北夹角数据写成List<E>对象，E代表图片名、经纬度、高度及与正北夹角的实体；
步骤S4：循环List<E>对每个E进行匹配所有E的计算：对两个场景的经纬度进行GIS的距离计算，如果距离小于等于设置的场景关联距离限制值，则两个场景进行关联；
步骤S5：对应两两关联的场景进行相对水平方位的计算；
步骤S6：对应两两关联的场景进行相对仰角的计算；
步骤S7：将每个场景的关联场景的水平角和仰角数据以json数据保存。
进一步地，所述步骤S5的具体计算方法为：先计算A场景和B场景两地的距离，以地理正北为参考，用三角函数计算B场景在A场景的具体方位，然后加上A场景中心位置与正北的夹角就是B场景在A场景中心位置的水平偏移角度。
进一步地，所述步骤S6的具体计算方法为：获取A场景和B场景的距离和高度差，然后使用三角函数计算B场景在A场景的仰角度数。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过GIS算法将每个场景两两之间的相对方位及相对仰角计算出来，并将其关联在一起，使场景衔接自动化处理，减少人工匹配成本、降低出错率。
附图说明
图1是本发明基于GIS的全景图场景自动关联方法的流程示意图；
图2是本发明关联场景的相对水平角计算示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，基于GIS的全景图场景自动关联方法，包括以下步骤：
步骤S1：利用无人机进行空中拍摄；开启无人机及控制平台，当GPS信号良好时使无人机在景观上方定高飞行，在操作云台上对初始拍摄的角度进行调整，使无人机初始方向为地理上正北方向后进行旋转拍摄，所拍摄的照片带有经纬度、高度及与正北夹角的GPS属性；
步骤S2：对一个场景的一组照片进行合成，使合成后的全景图的正中心是平视正北方向，对合成后的全景图照片进行exif信息的检查，确认每张全景图照片都带有经纬度、高度及正北夹角的GPS属性；
步骤S3：读取所有全景图的exif信息，将每个场景图片名、经纬度、高度及与正北夹角数据写成List<E>对象，E代表图片名、经纬度、高度及与正北夹角的实体；
步骤S4：循环List<E>对每个E进行匹配所有E的计算：对两个场景的经纬度进行GIS的距离计算，如果距离小于等于设置的场景关联距离限制值，则两个场景进行关联；
步骤S5：对应两两关联的场景进行相对水平角的计算；
在本实施例中，先计算A场景和B场景两地的距离，以地理正北为参考，用三角函数计算B场景在A场景顺时针方向的具体方位，如图2所示，以A场景为原点，根据AB的距离和AC的距离，其中C（lng(A)，lat(B)），lat(B)表示B场景的纬度，lng(A)表示A场景的经度，利用三角函数计算出AB与AC之间的夹角β，即B场景在A场景顺时针方向的具体方位，如果B场景的经度纬度大于A场景，则B场景在b象限，B场景在A场景顺时针方向的具体方位为计算出的夹角β；如果B场景的经度大于A而纬度小于A，则B场景在d象限，B场景在A场景顺时针方向的具体方位为180°-β；如果B场景的经度纬度小于A，则B场景在c象限，B场景在A场景顺时针方向的具体方位为180°+β；如果B场景的经度小于A而纬度大于A，则B场景在a象限，B场景在A场景顺时针方向的具体方位为360°-β；然后加上A场景中心位置与正北的夹角就是B场景在A场景中心位置的水平偏移角度；
步骤S6：对应两两关联的场景进行相对仰角的计算；
在本实施例中，获取AB两场景距离和高度差，然后使用三角函数计算B在A的仰角；
步骤S7：将每个场景的关联场景的水平角和仰角数据以json数据保存。
在本实施例中，以场景名称+随机数为场景id，形成每个场景Id为key的数据对象，场景value中包含场景的位置（经纬度、拍摄高度）、关联场景数组列表（包含：关联场景的id、关联场景在当前场景中的相对仰角和相对水平角）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.基于GIS的全景图场景自动关联方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：利用无人机进行空中拍摄；开启无人机及控制平台，当GPS信号良好时使无人机在景观上方定高飞行，在操作云台上对初始拍摄的角度进行调整，使无人机初始方向为地理上正北方向后进行旋转拍摄，所拍摄的照片带有经纬度、高度及与正北夹角的GPS属性；
步骤S2：对一个场景的一组照片进行合成，使合成后的全景图的正中心是平视正北方向，对合成后的全景图照片进行exif信息的检查，确认每张全景图照片都带有经纬度、高度及正北夹角的GPS属性；
步骤S3：读取所有全景图的exif信息，将每个场景图片名、经纬度、高度及与正北夹角数据写成List<E>对象，E代表图片名、经纬度、高度及与正北夹角的实体；
步骤S4：循环List<E>对每个E进行匹配所有E的计算：对两个场景的经纬度进行GIS的距离计算，如果距离小于等于设置的场景关联距离限制值，则两个场景进行关联；
步骤S5：对应两两关联的场景进行相对水平角的计算；
步骤S6：对应两两关联的场景进行相对仰角的计算；
步骤S7：将每个场景的关联场景的水平角和仰角数据以json数据保存；
其中，所述步骤S5的具体计算方法为：先计算A场景和B场景两地的距离，以地理正北为参考，用三角函数计算B场景在A场景的具体方位，然后加上A场景中心位置与正北的夹角就是B场景在A场景中心位置的水平偏移角度；
其中，所述步骤S6的具体计算方法为：获取A场景和B场景的距离和高度差，然后使用三角函数计算B场景在A场景的仰角度数。
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