(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810184448.1
(22)申请日 2018.03.07
(71)申请人 中国测绘科学研究院
地址 100000 北京市海淀区莲花池西路28
号
(72)发明人 魏占营 陈学霞 马浩
(74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569
代理人 王戈
(51)Int.Cl.
G06Q 10/06(2012.01)
G01D 21/02(2006.01)
G06T 17/00(2006.01)
(54)发明名称一种道路资产管理系统的建立方法及建立系统(57)摘要本发明公开一种道路资产管理系统的建立方法及建立系统。建立方法包括：获取待测道路资产的激光点云和全景影像；根据激光点云建立各个道路资产的三维简模；根据全景影像中各像素点对应的射线与激光点云的交点确定全景影像的每个 像素点的深度值，射线的起点为全景影像的球心，射线经过全景影像球面的一个像素点；根据全景影像的各个像素点的深度值确定道路资产的深度图；根据深度图、三维简模和全景影像建立道路资产的管理系统。本发明建立的可查询全景模型的道路资产管理系统，不仅具有真实感三维场景，还可对全景影像进行三维量测，并且能对道路资产对象进行三维查询。同时，基于全景影像和简模的道路资产管理系统建设效率高，
作业成本大大降低。权利要求书2页 说明书9页 附图2页CN 108388995 A 2018.08.10
C N 108388995
A
1.一种道路资产管理系统的建立方法，其特征在于，所述建立方法包括：
获取待测道路资产的激光点云和全景影像；
根据所述激光点云建立各个道路资产的三维简模；
根据所述全景影像中各像素点对应的射线与所述激光点云的交点确定全景影像的每个像素点的深度值，所述射线的起点为所述全景影像的球心，且所述射线经过所述全景影像的球面的一个像素点；
根据所述全景影像的各个像素点的深度值确定所述道路资产的深度图；
根据所述深度图、所述三维简模和所述全景影像建立所述道路资产的管理系统。
2.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，所述根据所述激光点云建立各个道路资产的三维简模，具体包括：
对所述激光点云进行分类，获得各个道路资产的激光点云；
提取各所述道路资产的激光点云对应的三维矢量；
根据每个道路资产对应的三维矢量建立各个道路资产的三维简模。
3.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，所述根据所述全景影像中各像素点对应的射线与所述激光点云的交点确定全景影像的每个像素点的深度值，具体包括：根据所述全景影像的航向角、俯仰角和翻滚角确定所述全景影像的变换矩阵；
根据所述全景影像的变换矩阵确定激光点云的各采样点在所述全景影像空间中的坐标；
根据各所述采样点在所述全景影像空间中的坐标确定与所述采样点对应的像素点的深度值。
4.根据权利要求3所述的建立方法，其特征在于，所述根据所述全景影像的各个像素点的深度值确定所述道路资产的深度图，具体包括：
根据所述采样点在所述全景影像空间中的坐标确定各个所述采样点的水平方位角和竖直方位角；
根据所述水平方位角和设定的角分辨率确定确定与所述采样点对应的像素点在深度图中的行序号，并根据所述竖直方位角和所述设定的角分辨率确定确定所述采样点在深度图中的列序号；
根据各个像素点的行序号、列序号和深度值确定所述道路资产的深度图。
5.一种道路资产管理系统的建立系统，其特征在于，所述建立系统包括：
激光点云和全景影像获取模块，用于获取待测道路资产的激光点云和全景影像；
三维简模建立模块，用于根据所述激光点云建立各个道路资产的三维简模；
深度值确定模块，用于根据所述全景影像中各像素点对应的射线与所述激光点云的交点确定全景影像的每个像素点的深度值，所述射线的起点为所述全景影像的球心，且所述射线经过所述全景影像的球面的一个像素点；
深度图确定模块，用于根据所述全景影像的各个像素点的深度值确定所述道路资产的深度图；
管理系统确定模块，用于根据所述深度图、所述三维简模和所述全景影像建立所述道路资产的管理系统。
6.根据权利要求5所述的建立系统，其特征在于，所述三维简模建立模块具体包括：
分类单元，用于对所述激光点云进行分类，获得各个道路资产的激光点云；
三维矢量提取单元，用于提取各所述道路资产的激光点云对应的三维矢量；
三维简模建立单元，用于根据每个道路资产对应的三维矢量建立各个道路资产的三维简模。
7.根据权利要求5所述的建立系统，其特征在于，所述深度值确定模块具体包括：
变换矩阵确定单元，用于根据所述全景影像的航向角、俯仰角和翻滚角确定所述全景影像的变换矩阵；
采样点坐标确定单元，用于根据所述全景影像的变换矩阵确定激光点云的各采样点在所述全景影像空间中的坐标；
深度值确定单元，用于根据各所述采样点在所述全景影像空间中的坐标确定与所述采样点对应的像素点的深度值。
8.根据权利要求7所述的建立系统，其特征在于，所述深度图确定模块具体包括：
方位角确定单元，用于根据所述采样点在所述全景影像空间中的坐标确定各个所述采样点的水平方位角和竖直方位角；
行列号确定单元，用于根据所述水平方位角和设定的角分辨率确定确定与所述采样点对应的像素点在深度图中的行序号，并根据所述竖直方位角和所述设定的角分辨率确定确定所述采样点在深度图中的列序号；
深度图确定单元，用于根据各个像素点的行序号、列序号和深度值确定所述道路资产的深度图。
一种道路资产管理系统的建立方法及建立系统
技术领域
[0001]本发明涉及道路资产管理领域，特别是涉及一种道路资产管理系统的建立方法及建立系统。
背景技术
[0002]道路资产管理系统是指对道路各种资产要素的内容、空间体量、位置、运行状态、设计单位、施
工单位、维护单位等数据进行管理的信息系统。道路资产包括：交通标志、路面标线、防眩板、路牌、路灯、电杆、井盖、红绿灯、摄像头、护栏、隔离带、边沟、检查站、服务区、路段、桥梁、隧道、里程桩等数十种。
[0003]传统的用于道路资产管理的管理信息系统(Management Information System，MIS)对道路要素进行二维表格式的管理，可以查询，但没有准确坐标，因此不具有位置信息，无法定位和可视化。在地理信息系统(Geographic Information System，GIS)的基础上结合热点(Point ofInterest，POI)形成的管理系统，在MIS的基础上，添加了道路要素的位置信息，并以符号化的热点(POI)方式在二维地图上显示，可以对符号查询并修改属性。但是，由于没有道路要素POI的实景效果，对道路要素状态的管理不到位。三维地理信息系统(3D GIS)对道路要素进行三维建模，以三维模型代替符号，可以查询并修改属性。3D GIS虽然可以很直观的管理目标对象，但建设周期长、建设费用巨大，而且建模效果也很难达到实景效果，不具有普适性。对此，又出现了以二维GIS为底图，获取道路要素的POI及道路全景影像，可以根据POI调取临近的全景影像。同时，将二维POI转为三维热点(POI)，实现与全景影像的叠加。这种方法虽然兼顾了真实感场景与双向查询的系统要求，但是，由于以POI代替实体对象，因此在该系统中无法对实体对象进行量测，导致无法进行下一步的空间分析，如统计树木的粗度、路灯的高度、道路的宽度等等。
[0004]因此，如何建立一种能够对实体对象进行测量的道路资产管理系统，成为本领域技术人员亟需解
决的技术问题。
发明内容
[0005]本发明的目的是提供一种道路资产管理系统的建立方法及建立系统，能够建立一种可对实体对象进行测量的道路资产管理系统。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0007]一种道路资产管理系统的建立方法，所述建立方法包括：
[0008]获取待测道路资产的激光点云和全景影像；
[0009]根据所述激光点云建立各个道路资产的三维简模；
[0010]根据所述全景影像中各像素点对应的射线与所述激光点云的交点确定全景影像的每个像素点的深度值，所述射线的起点为所述全景影像的球心，且所述射线经过所述全景影像的球面的一个像素点；
[0011]根据所述全景影像的各个像素点的深度值确定所述道路资产的深度图；
[0012]根据所述深度图、所述三维简模和所述全景影像建立所述道路资产的管理系统。[0013]可选的，
所述根据所述激光点云建立各个道路资产的三维简模，具体包括：[0014]对所述激光点云进行分类，获得各个道路资产的激光点云；
[0015]提取各所述道路资产的激光点云对应的三维矢量；
[0016]根据每个道路资产对应的三维矢量建立各个道路资产的三维简模。
[0017]可选的，所述根据所述全景影像中各像素点对应的射线与所述激光点云的交点确定全景影像的每个像素点的深度值，具体包括：
[0018]根据所述全景影像的航向角、俯仰角和翻滚角确定所述全景影像的变换矩阵；[0019]根据所述全景影像的变换矩阵确定激光点云的各采样点在所述全景影像空间中的坐标；
[0020]根据各所述采样点在所述全景影像空间中的坐标确定与所述采样点对应的像素点的深度值。
[0021]可选的，所述根据所述全景影像的各个像素点的深度值确定所述道路资产的深度图，具体包括：
[0022]根据所述采样点在所述全景影像空间中的坐标确定各个所述采样点的水平方位角和竖直方位角；
[0023]根据所述水平方位角和设定的角分辨率确定确定与所述采样点对应的像素点在深度图中的行序号，并根据所述竖直方位角和所述设定的角分辨率确定确定所述采样点在深度图中的列序号；
[0024]根据各个像素点的行序号、列序号和深度值确定所述道路资产的深度图。[0025]一种道路资产管理系统的建立系统，所述建立系统包括：
[0026]激光点云和全景影像获取模块，用于获取待测道路资产的激光点云和全景影像；[0027]三维简模建立模块，用于根据所述激光点云建立各个道路资产的三维简模；[0028]深度值确定模块，用于根据所述全景影像中各像素点对应的射线与所述激光点云的交点确定全景影像的每个像素点的深度值，所述射线的起点为所述全景影像的球心，且所述射线经过所述全景影像的球面的一个像素点；
[0029]深度图确定模块，用于根据所述全景影像的各个像素点的深度值确定所述道路资产的深度图；
[0030]管理系统确定模块，用于根据所述深度图、所述三维简模和所述全景影像建立所述道路资产的管理系统。
[0031]可选的，所述三维简模建立模块具体包括：
[0032]分类单元，用于对所述激光点云进行分类，获得各个道路资产的激光点云；[0033]三维矢量提取单元，用于提取各所述道路资产的激光点云对应的三维矢量；[0034]三维简模建立单元，用于根据每个道路资产对应的三维矢量建立各个道路资产的三维简模。
[0035]可选的，所述深度值确定模块具体包括：
[0036]变换矩阵确定单元，用于根据所述全景影像的航向角、俯仰角和翻滚角确定所述全景影像的变换矩阵；
[0037]采样点坐标确定单元，用于根据所述全景影像的变换矩阵确定激光点云的各采样
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