[發(fā)明專利]點云立面提取方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510399065.2
• 申請日: 2015-07-08
• 公開（公告）號: CN106327558B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾超;馬騰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市騰訊計算機系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 44285 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王仲凱<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種點云立面提取方法，其特征在于，包括：

獲取點云中各點的法向量的方向；

將點云中法向量的方向與水平面的夾角小于預(yù)置角度的點作為候選點，添加在立面候選點集中；

依據(jù)所述立面候選點集中的每一個候選點與該點的鄰域點集所擬合成的面上該點處的曲率、或該點到該點的鄰域集合所擬合成的面的距離，計算所述立面候選點集中的每一個候選點的平面擬合殘差；

將當(dāng)前所述立面候選點集中平面擬合殘差最小的候選點作為第一候選點，并將所述立面候選點中的第一候選點移除到種子點集中；

對所述種子點集中的每一個種子點，在立面候選點中查找與該種子點的距離不大于預(yù)置距離的點，并將所有與該種子點的距離不大于預(yù)置距離的點確定為種子點的鄰域點集，將該種子點和該種子點的鄰域點集中所有點擬合為一個面，并計算該種子點以及該種子點的鄰域點集中的鄰域點的在該面上的法向量，對該鄰域點集中的鄰域點，計算該種子點的法向量與該鄰域點的法向量的差異，并判斷該種子點的法向量與該鄰域點的法向量的差異是否小于預(yù)置閾值，若小于，則將該鄰域點從該立面候選點集中移除到種子點的立面點集中，得到所述種子點的立面點集，將所述種子點的立面點集從所述立面候選點集中移除，以及將所述種子點從所述種子點集移除到所述種子點的立面點集中；

將所述種子點的立面點集中的點合成所述種子點對應(yīng)的種子立面；

依據(jù)各種子立面的面積、投影點數(shù)或朝向，將滿足預(yù)設(shè)條件的種子立面確定為非建筑物立面，將非建筑物立面進行剔除，并將種子立面中剩余的立面合并為目標(biāo)建筑物立面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點云立面提取方法，其特征在于，所述方法還包括：

若所述鄰域點的法向量和所述種子點的法向量的差異不小于所述預(yù)置閾值，則判斷所述鄰域點的平面擬合殘差是否小于預(yù)置數(shù)值，若是，將所述鄰域點從所述立面候選點集中移除到所述種子點集中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點云立面提取方法，其特征在于，所述將所述多個種子立面合并為目標(biāo)建筑物立面包括：

獲取所述多個種子立面的法向量；

判斷所述多個種子立面中其中兩個種子里面是否存在互相重疊的區(qū)域；

當(dāng)所述兩個種子立面存在互相重疊的區(qū)域，且所述兩個種子立面的法向量夾角小于預(yù)置角度時，將所述兩個種子立面合并為一個種子立面。

4.一種點云立面提取裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于獲取點云中各點的法向量的方向；

第二獲取模塊，用于將點云中法向量的方向與水平面的夾角小于預(yù)置角度的點作為候選點，添加在立面候選點集中；

建立模塊，用于依據(jù)所述立面候選點集中的每一個候選點與該點的鄰域點集所擬合成的面上該點處的曲率、或該點到該點的鄰域集合所擬合成的面的距離，計算所述立面候選點集中的每一個候選點的平面擬合殘差；將當(dāng)前所述立面候選點集中平面擬合殘差最小的候選點作為第一候選點，并將所述立面候選點中的第一候選點移除到種子點集中；對所述種子點集中的每一個種子點，在立面候選點中查找與該種子點的距離不大于預(yù)置距離的點，并將所有與該種子點的距離不大于預(yù)置距離的點確定為種子點的鄰域點集，將該種子點和該種子點的鄰域點集中所有點擬合為一個面，并計算該種子點以及該種子點的鄰域點集中的鄰域點的在該面上的法向量，對該鄰域點集中的鄰域點，計算該種子點的法向量與該鄰域點的法向量的差異，并判斷該種子點的法向量與該鄰域點的法向量的差異是否小于預(yù)置閾值，若小于，則將該鄰域點從該立面候選點集中移除到種子點的立面點集中，得到所述種子點的立面點集，將所述種子點的立面點集從所述立面候選點集中移除，以及將所述種子點從所述種子點集移除到所述種子點的立面點集中；將所述種子點的立面點集中的點合成所述種子點對應(yīng)的種子立面；

合并模塊，用于依據(jù)各種子立面的面積、投影點數(shù)或朝向，將滿足預(yù)設(shè)條件的種子立面確定為非建筑物立面，將非建筑物立面進行剔除，并將種子立面中剩余的立面合并為目標(biāo)建筑物立面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的點云立面提取裝置，其特征在于，所述第一獲取單元還用于當(dāng)所述鄰域點的法向量和所述種子點的法向量的差異不小于所述預(yù)置閾值時，則判斷所述鄰域點的平面擬合殘差是否小于預(yù)置數(shù)值，若是，將所述鄰域點從所述立面候選點集中移除到所述種子點集中。