[發明專利]建筑點云的自適應分割方法

有效

• 申請號: 201110259080.9
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102436654A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 胡事民;沈超慧;黃石生
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種建筑點云的自適應分割方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、獲取建筑點云數據；

b、提取所述建筑點云數據中的邊界點以及每個邊界點的邊界方向；

c、根據提取得到的邊界點和邊界方向，計算在水平和豎直兩個方向上放置的分割平面的懲罰函數，得到初始的分割方向、分割平面和分割平面的位置，從而分割得到子點云塊；

d、對于分割得到子點云塊，通過點云配準方法進行兩兩配準，將相似值高于一定閾值的子點云塊劃分為同一組；

e、利用同一組中子點云塊間的相似關系，補全缺失的分割平面；

f、利用同一組中子點云塊間的相似關系，優化分割平面的位置；

g、根據步驟f的優化結果，確定最終分割出來的子點云塊。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b具體為：

首先檢測所述建筑點云數據中的平面，對于每個檢測出的平面，將屬于該平面的所有點投影到該平面上，對于投影后的點集中的每個點，選取它的10個最鄰近的點做主分量分析，主分量分析得到的特征值由小到大依次記為r1，r2，r3，對應的特征向量分別為d1，d2，d3，把r2/r3小于某一預設值的點提取為邊界點，對應的邊界方向為d3，所有平面上檢測出的邊界點的集合為該建筑點云數據的邊界點集。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c具體包括：

c1、用累積函數(1)表示平面P和豎直方向dv＝(0，0，1)的相交程度：

Cv(P)=Σiθ-Li2/2σ2|di·dv|2---(1)]]>

其中Li是第i個邊界點到平面P的距離，di是該邊界點的邊界方向，σ通常設為0.5m，i＝1，...，N，N為邊界點總數；

c2、用累積函數(2)表示平面P和水平方向dh＝(0，1，0)的相交程度定義：

Ch(P)=Σiθ-Li2/2σ2|di·dh|2---(2)]]>

c3、用式(3)的懲罰函數提取水平放置的分割平面：

Fh(P)＝Cv(P)-t*Ch(P)????????????????????(3)

其中t為預設常數，對于豎直放置的分割平面，用懲罰函數Fv(P)＝Ch(P)-t*Cv(P)來提取豎直放置的分割平面；

c4、記Ph和Pv分別為水平和豎直放置的分割平面的懲罰函數的局部極小值點的平均值，Lh和Lv為水平和豎直方向上的點云的長度，取Ph/Lh和Pv/Lv中的值較小的點的方向作為分割方向，該方向上的懲罰函數的局部極小值點對應的位置作為該方向上初始的分割平面的位置，從而分割得到子點云塊。