建筑物的数据获取与三维建模是数字城市、智慧城市建设的重要内容,基于近景图像序列的三维建模方法以普通数码相机为图像采集设备,成本低、效率高、劳动强度低,能够反映建筑物表面的几何细节且具有逼真的纹理信息,为快速、准确、真实地再现三维城市信息提供了有效的途径。然而,由于地面近景图像往往采用宽基线、大交角的摄影方式,导致遮挡严重,图像间透视畸变较大,加上建筑物纹理单一,重复多等问题,给图像信息的提取和匹配带来困难,建筑物三维重建的精度和自动化程度还有待提高。在图像信息中,点特征定位精确,可以有效恢复二维图像与三维几何之间的映射关系,而直线特征是建筑物的主要轮廓特征,对整个建筑物结构起控制作用。为充分发挥点特征和直线特征的优势,本文就基于近景图像序列点、线特征的建筑三维建模过程中涉及的几个关键技术问题展开研究,主要工作和研究成果包括以下几个方面：(1)针对由于近景图像视角变化大、建筑物纹理单一等导致的特征点匹配困难问题,重点研究对视角变化保持不变的局部仿射不变特征,在分析了目前局部仿射不变特征检测方法优缺点的基础上,提出一种多特征优势互补的特征点检测与匹配方法,得到精确度较高和数量较多的匹配点对,为后续相机参数估计奠定了较好的基础。(2)针对相机参数估计的鲁棒性问题,以相机参数与三维点坐标同步解算的光束平差优化原理为基础,根据近景图像特征点透视畸变导致误差分布呈各向异性的特点,以目标函数的构建为切入点,提出了一种顾及特征点误差各向异性的相机参数及三维点坐标解算方法。通过对比实验,验证了本文方法具有较高精度和较好的鲁棒性。(3)鉴于直线特征对建筑物三维几何结构的重要性,设计了直线特征的提取、匹配与重建策略。在进行直线特征提取的基础上,针对直线断裂、提取不完整导致的匹配困难,提出了一种多约束的直线特征匹配方法,该方法的特点在于利用点、线之间的局部仿射不变进行候选匹配集合的搜索,提高了匹配直线搜索的正确率,结合极线约束和直线的角度及支持域灰度的相似性测度进行直线特征匹配,实验结果表明该方法具有更高的正确匹配率。将本文的匹配方法应用于直线特征的三维重建,基于面-面相交确定空间直线的原理,以迭代优化实现了直线特征的三维重建,较好地恢复了三维直线的位置及平行、垂直等关系。(4)结合本文提出的方法和前人的研究成果,实现了综合点、线特征的建筑物三维模型重建。在分析了当前建筑物模型表达方法的基础上,实现了基于约束Delaunay三角剖分的建筑物三维几何模型重建,并根据相机成像原理完成了二维图像到三维模型的纹理映射,通过实例验证了本文方法的有效性。