[發(fā)明專利]一種基于建筑外輪廓線及激光點(diǎn)云的建筑立面提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310115193.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103198494A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉守軍;姚立;楊晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢海達(dá)數(shù)云技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/60
• 分類號(hào): G06T7/60
• 代理公司: 武漢華旭知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42214
• 代理人: 周宗貴;劉榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于建筑物外輪廓線及三維激光點(diǎn)云，自動(dòng)提取建筑物的立面的方法，屬于測(cè)繪信息領(lǐng)域。

背景技術(shù)

街景服務(wù)是目前數(shù)字城市發(fā)展的新亮點(diǎn)，是目前互聯(lián)網(wǎng)上的熱點(diǎn)和地圖服務(wù)的發(fā)展方向。

街景服務(wù)離不開(kāi)數(shù)據(jù)的支持，目前街景數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，同時(shí)采集了三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和全景影像數(shù)據(jù)。三維激光點(diǎn)云是物體表面的高精度三維坐標(biāo)，通過(guò)點(diǎn)云可以直接獲取地物坐標(biāo)及特征信息。但是三維激光點(diǎn)云只是原始數(shù)據(jù)，并不是街景服務(wù)所需要的成果數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中，需要根據(jù)三維激光點(diǎn)云，提取建筑物的立面。

建筑物的立面是建筑物外墻面的抽象表示，它始終垂直于地平面，是主要的街景成果數(shù)據(jù)，用于街景全景影像的跳轉(zhuǎn)定位、街景廣告投放等，是互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗(yàn)和增值服務(wù)的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

由于街景數(shù)據(jù)采集得到的數(shù)據(jù)是海量的，而且傳統(tǒng)的建筑物立面生產(chǎn)基本上依賴人工，自動(dòng)化程度低，導(dǎo)致街景數(shù)據(jù)生產(chǎn)的成本非常大，不利于街景服務(wù)的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于建筑物外輪廓線及三維激光點(diǎn)云提取建筑物立面的方法，解決了上述背景技術(shù)中的不足，大大縮短街景數(shù)據(jù)生產(chǎn)和數(shù)字城市制作周期，具有非常巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種基于建筑外輪廓線及激光點(diǎn)云的建筑立面提取方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、獲取建筑物的外輪廓線；

(2)、選取地平面即XY平面作為投影面，外輪廓線在XY平面上的投影為多線段P₁P₂……P_n，且節(jié)點(diǎn)P₁、P₂……P_n在XY平面上的坐標(biāo)分別為(X₁，Y₁)、(X₂，Y₂)?……(X_n，Y_n)，選取XY平面上離多線段P₁P₂……P_n的距離為d的范圍內(nèi)的區(qū)域?yàn)榫彌_區(qū)，其中d為緩沖半徑；

(3)、將激光點(diǎn)云中的三維激光點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)中的Z忽略，判斷坐標(biāo)(X，Y)?是否在緩沖區(qū)中，從而得到在緩沖區(qū)中的所有的激光點(diǎn)；

(4)、采用過(guò)濾算法，將在緩沖區(qū)中的所有激光點(diǎn)進(jìn)行去噪處理；

(5)、根據(jù)在緩沖區(qū)中的激光點(diǎn)以及外輪廓線，生成建筑立面。

步驟(1)中建筑物的外輪廓線獲取方法為人工繪制，或利用已有的DLG中建筑物的外輪廓線坐標(biāo)，或利用自動(dòng)化算法在激光點(diǎn)云中自動(dòng)提取。

步驟(3)中判斷激光點(diǎn)是否在緩沖區(qū)中的方法具體為：假設(shè)任一激光點(diǎn)P在XY平面上的坐標(biāo)為(Xp，Yp)，計(jì)算此點(diǎn)P到多線段P₁P₂……P_n中各線段的距離，分別為d₁，d₂……d_n-1，判斷d₁，d₂……d_n-1中是否存在小于緩沖半徑d的值，如果存在，則點(diǎn)P在緩沖區(qū)內(nèi)，如果不存在，則點(diǎn)P不在緩沖區(qū)內(nèi)。

緩沖半徑d的數(shù)值為經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)三維激光點(diǎn)云中的誤差大小，合適的d值大小也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，三維激光點(diǎn)云中的測(cè)量誤差越大，d取值越大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，過(guò)大或過(guò)小的d值，都會(huì)使本方法提取建筑立面的準(zhǔn)確度降低。因此本發(fā)明中緩沖半徑d取值為0.05~0.5米。