[發明專利]一種對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法

有效

• 申請號: 201410698890.8
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104463857B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 韋心意;韋喆;陳正偉;潘樹青;彭越
• 申請（專利權）人: 廣西界圍信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 靳浩

技術領域

本發明涉及航空傾斜攝影技術領域，具體涉及一種對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法。

背景技術

航空傾斜攝影測量：是指傾斜地理定位與測量系統。基本原理是通過在航飛器上安裝前后、左右、垂直五個方向的相機，連續拍攝地球表面，通過相片的重疊形成立體相對，然后通過射線前方交會計算三維空間坐標。這種攝影測量方法，簡稱為“傾斜測量”。傾斜測量的應用包括：(1)傾斜測量數據可以提取三維建筑模型、樹木、鐵塔等明顯凸出于地表的各種物體；(2)通過傾斜測量數據剔除地物后，生成三維地面高程模型(DEM)；(3)應用傾斜測量數據生成建筑平面線畫圖。

但是，傾斜測量得到的三維模型數據是所有數據都融合在一個模型中，計算機無法區分哪些是建筑物、樹木、鐵塔、其他地表構造物。因為這些構造物沒有被提取出來，所以無法給它們單獨賦予屬性，嚴重限制了后期應用。由于地面構造物與地表數據全部融合在一起，無法生成正確的三維地面高程模型(DEM)。而且，在繪制二維平面矢量地形圖時，手工繪制建筑平面線畫圖效率低、作業難度高、容易出錯。

目前的航空傾斜測量產品生成的三維模型數據是一個大綜合，不能給每棟建筑賦予屬性、不能生成地表高程模型、不能直接提供矢量地形圖用于計量建筑的面積和位置。另外，基于航空攝影測量照片的建筑物提取，主要原理是通過顏色梯度差提取建筑的邊緣輪廓生成平面矢量圖，不能處理三維數據、房頂顏色復雜邊緣梯度不明顯的建筑無法處理；而基于激光點云的建筑物提取產品，主要原理是基于相鄰點云的高度差、迭代窗口濾波，這種方法能夠有效過濾外表輪廓較規則的建筑物或樹木，但無法處理外表輪廓復雜的建筑物、也不能用于航空傾斜測量的面狀數據。

發明內容

本發明提供一種對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，以提取地表構造物，并分別單獨賦予屬性，方便后期應用。

本發明提供的技術方案為：

一種對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，包括以下步驟：

步驟一、將航空傾斜攝影的地理三維模型數據存儲為三維拓撲關系網數據結構，以獲取地理三維模型數據中的所有空間三角形面信息；

步驟二、設定分類斜度值，將斜度大于所述分類斜度值的空間三角形面記錄為大坡度面，而將斜度小于所述分類斜度值的空間三角形面記錄為小坡度面；

步驟三、分別對大坡度面和小坡度面進行處理，把具有相鄰關系的三角形面合并，得到多個孤立的空間多邊形和多個孤立的沒有被合并的空間三角形面；

步驟四、把所有由大坡度面生成的孤立的空間多邊形從原模型中提取出來，剩下的都是由小坡度面生成的孤立的空間多邊形和空間三角形面；

步驟五、在被提取出的由大坡度面生成的孤立的空間多邊形中，存在內部留有空洞的空間多邊形，在由小坡度面生成的孤立的空間多邊形和空間三角形面中查找與空洞相符合的數據，而填補到相應的空洞中；

步驟六、被補填了空洞的由大坡度面生成的孤立的空間多邊形就是提取出的地表的構造物。

優選的是，所述的對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，將由小坡度面生成的孤立的空間多邊形和空間三角形面標記為平面孤島，在平面孤島中查找與空洞邊緣有相鄰關系且位置匹配的數據。

優選的是，所述的對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，所述設定分類斜度值的方法為，以所拍攝的地理數據所對應的大地的自然地表坡度的近似值作為分類斜度值。

優選的是，所述的對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，所述構造物為地表建筑物。

優選的是，所述的對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，所述步驟六中還包括圍繞每個構造物的邊緣一圈，提取出構造物的邊緣界線。

優選的是，所述的對航空傾斜攝影的地理數據中構造物數據的提取方法，所述三維拓撲關系網數據結構包括構成整個傾斜測量的三維模型的所有頂點信息，由這些頂點的序號索引構成的空間三角形信息和空間三角形的邊信息，每個頂點發出的邊信息和三角形信息，每條邊的左右三角形信息。