基于SfM的城市电缆隧道三维重建方法优化研究

作     者：葛海明 张维 王小龙 朱晶晶 贾非 薛亚东 GE Hai-ming;ZHANG Wei;WANG Xiao-long;ZHU Jing-jing;JIA Fei;XUE Ya-dong

作者机构：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京211102 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 

基　　金：中国电力工程顾问集团有限公司科研项目(GSKJ2-G03-2021) 

出 版 物：《图学学报》 (Journal of Graphics)

年 卷 期：2023年第44卷第3期

页      码：540-550页

摘      要：三维重建技术常被应用于城市地铁隧道、铁路隧道等场景,用来进行隧道形态的可视化展观以及隧道性态的分析。对于城市电缆隧道,由于其内部障碍物较多,断面较小等特点,采用三维激光扫描仪等传统的三维重建方式存在一定的困难。摄影测量由于其设备的便携性,应用于电缆隧道的三维重建具有优势。基于摄影测量理论,对影响电缆隧道三维重建效果的各种因素进行总结和分析并建立了针对电缆隧道场景三维重建的模型评价方法。于南通滨江路GIL电缆隧道内开展现场实验,对于原始图像存在的明暗不均问题,选用直方图均衡化+伽马变换进行增强化预处理,恢复隧道图像暗部的衬砌细节。基于运动恢复结构(SfM)三维重建方法,构建了具有完整内部纹理信息的电缆隧道三维模型。同时以模型评价方法为判断标准,对图像采集方法和建模参数等关键因素进行优化研究。结果表明,使用200张图像、中等质量建模能够保证较高的点云密度(1.0×10^(5)m)、合理的中心特征点数量(321个)、较低的均方根重投影误差(1.36pix),同时又兼顾了较高的建模效率(177s),满足隧道三维重建的需要。

主 题 词：电缆隧道 摄影测量 三维重建 运动恢复结构 伽马变换 直方图均衡化 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.11996/JG.j.2095-302X.2023030540

馆 藏 号：203118838...