[發明專利]一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法

有效

• 申請號: 201410103220.7
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103903301B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 季玉龍;羅宇;黃操;楊善敏;汪歸歸;宋歌;譚詩翰
• 申請（專利權）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司;四川大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 卓仲陽

1.一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，提取組成屋頂、墻壁、陰影的基本直線，組成等級系統中的HO層；

步驟二，構建自下而上的等級系統，并區分出能夠形成閉合回路的直線；

步驟三，從能夠形成閉合回路的直線獲取候選屋頂的3-D特征；

步驟四，候選屋頂特征量化，獲得全局優秀的屋頂模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法，其特征在于：所述線段提取具體是用canny算子識別邊界，用霍夫曼變換提取出直線，找出形成T字型交點的兩條直線，結合幾何屬性和彩色屬性把T字型交點頂部的直線分割為兩部分，得到短直線，將滿足約束條件的短直線連接成為一條長直線，最后得到組成屋頂、墻壁、陰影的基本直線。

3.根據權利要求1所述的一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法，其特征在于：所述構建自下而上的等級系統包括屬于建筑物的同一條邊的直線構成的集合H1，在集合H1中可以產生交點的直線構成的集合H2，在集合H2中能夠形成閉合回路的直線構成的集合H3。

4.根據權利要求1所述的一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法，其特征在于：所述候選屋頂的3-D特征的獲取具體是利用夠形成閉合回路的直線的2-D特征來識別出，并利用幾何投影原理和圖像信息估算出建筑物的高度。

5.根據權利要求1所述的一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法，其特征在于：所述候選屋頂特征量化具體是計算能夠形成閉合回路的直線兩側的一定區域的平均亮度和平均色調，利用候選屋頂的2-D特征和3-D特征，分別為H1、H2、H3計算一個權重值Q1,Q2和Q3，在獲得候選屋頂的權重值以后，使用了樸素貝葉斯分類算法，提取全局優秀的屋頂。

6.根據權利要求5所述的一種基于彩色圖像識別的城市地景建模方法，其特征在于：所述在獲得候選屋頂的權重值以后，使用了樸素貝葉斯分類算法，提取全局優秀的屋頂，具體方法是：

設屋頂的類別為A，設墻的類別為B，令航拍圖片中，墻和屋頂的比例為1:1則有

p(A)/p(B)＝1

設候選屋頂為W，找出垂直于地面的兩條邊的偏角為定值的墻，設該墻上的標準直線為lq，設任意一個候選屋頂的邊i與lq的夾角為qi，設候選屋頂的內角與直角的差的絕對值為c_i，則有

p(W|A）＝∏（1-c_i/90）

p(W|A)＝∏(1-q_i/90)

其中q_i為一個候選屋頂邊與lq夾角中最小的兩個由貝葉斯公式可以得到

p(A|W)=p(A)p(W)p(W|A)]]>

p(B|W)=p(A)p(W)p(W|B)]]>

把兩者相除可以得到

p(A|W)p(B|W)=p(W|A)p(W|B)]]>

如果p(A|W)/p(B|W)>0則W為屋頂，如果p(A|W)/p(B|W)<0則W為墻，判斷出W為墻或屋頂。