一种多路视频与三维GIS场景的融合方法.pdf

(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CN110659385A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201910866229.6(22)申请日2019.09.12(71)申请人中国测绘科学研究院地址100083北京市海淀区莲花池西路28号(72)发明人李成名刘振东赵占杰戴昭鑫王飞刘嗣超陈汉生(74)专利代理机构北京市盛峰律师事务所11337代理人于国强(51)Int.Cl.G06F16/71(2019.01)G06F16/74(2019.01)G06F16/787(2019.01)G06F16/29(2019.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种多路视频与三维GIS场景的融合方法(57)摘要本发明公开了一种多路视频与三维GIS场景的融合方法，包括定义视频对象中的数据结构，并给每一视频对象的各个参数赋予初始值；判断视频对象在场景中的空间位置信息、姿态信息以及摄像头可观察的区域信息，并根据上述信息，将视频对象抽象化为视锥体几何对象；根据摄像头的属性信息，将场景中所有的视锥体几何对象进行分类，形成多个视频图层；建立场景中各视频图层下所有视频对象的R树索引信息；进入三维场景的可见范围，将可见范围内的渲染对象实时存储，并实时生成可视范围内三维场景的视锥体等步骤。优点是：通过建立视频与三维场景的拓扑信息，能够有效提高融合对象快速定位及其融合效率，适用多个(超过4-5个)视频的三维场景虚拟融合。CN110659385ACN110659385A权利要求书1/2页1.一种多路视频与三维GIS场景的融合方法，其特征在于：包括如下步骤，S1、定义视频对象中的数据结构，并给每一视频对象的各个参数赋予初始值；S2、判断视频对象在场景中的空间位置信息、姿态信息以及摄像头可观察的区域信息，并根据上述信息，将视频对象抽象化为视锥体几何对象；S3、根据摄像头的属性信息，将场景中所有的视锥体几何对象进行分类，形成多个视频图层；S4、建立场景中各视频图层下所有视频对象的R树索引信息；S5、进入三维场景的可见范围，将可见范围内的渲染对象实时存储，并实时生成可视范围内三维场景的视锥体，即场景视锥体；利用视频图层的R树索引与场景视锥体做相交性判断，若相交，则执行步骤S6；若不相交，则继续下一视频对象的判断，直至找到在可见范围内的视频对象或进入下一可见范围，并执行步骤S6；S6、对于在可见范围内的视频对象，判断该视频对象是否为首次进入可见范围内，若是，则执行步骤S7；若否，则执行步骤S8；并在判断后实时利用可见范围内场景的当前帧数更新帧数参数的参数值；S7、对于视频对象首次进入可见范围的情况，寻找并判断场景可见范围内的渲染对象是否存在于内存中，并在判断后执行步骤S9；S8、对于视频对象非首次进入可见范围的情况，若该视频对象原来为全部处于场景可见范围内，则无需处理；若该视频对象原来为部分处于场景可见范围内，则进行拓扑信息更新，并根据该视频对象与新进入可见范围的渲染对象之间是否建立过拓扑关系分情况处理，并在处理后分别执行步骤S9和步骤S10；S9、判断渲染对象的外包围盒与视频几何体对象的凸多边形之间的空间关系参数是否为相交或包含关系；若是，则将渲染对象信息存储到对应视频对象的拓扑相交渲染对象集参数中；若否，则无需融合；S10、依据视频对象中存储的摄像头的位置、姿态和可见范围，创建视频深度相机，相机下挂载该视频对象对应的渲染对象集；将视频对象的深度图、掩膜纹理、视频纹理以及与视频对象相交或包含的渲染对象的顶点、法线和静态纹理资源传递给着色器，在着色器中利用投影纹理算法合成最终的融合结果。2.根据权利要求1所述的多路视频与三维GIS场景的融合方法，其特征在于：步骤S1中所述视频对象的数据结构包括位置、姿态、可见范围、位于视野范围内的最新帧数、视频几何体对象、渲染对象与视频对象的空间拓扑关系以及拓扑相交的渲染对象集。3.根据权利要求1所述的多路视频与三维GIS场景的融合方法，其特征在于：步骤S6中，判断视频对象是否为首次进入可见范围内，通过判断视频对象的帧数参数的数值是否为零来确定；若视频对象的帧数参数的数值为零，则表示该视频对象首次进入可见范围；若视频对象的帧数参数的数值不为零，则表示该视频对象非首次进入可见范围。4.根据权利要求1所述的多路视频与三维GIS场景的融合方法，其特征在于：步骤S7包括两种情况，A1、若该场景可见范围内的渲染对象不存在于内存中，是新创建且调入场景的渲染对象，则从外存中将该渲染对象调度入内存，将该视频对象与场景可见范围内所有的渲染对象逐一进行拓扑信息建立，并执行步骤S9；2CN110659385A权利要求书2/2页A2、若该场景可见范围内的渲染对象存在于内存中，直接将该视频对象与场景