[發明專利]一種基于主成分分析的建筑物屋頂邊緣快速檢測方法

在審

• 申請號: 201610161761.4
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN107220987A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 戴玉成;龔建華
• 申請（專利權）人: 嘉興博海信息科技有限公司;浙江中科空間信息技術應用研發中心
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于主成分分析的建筑物屋頂邊緣快速檢測方法，其核心在于：它包括了屋頂數據空間分布兩個主方向的求解和沿著軸向的屋頂切片分析檢測屋頂邊緣；

(1)基于主成分分析求解建筑物屋頂兩個主軸方向

通過主成分分析方法(Principal Component Analysis，簡稱PCA)檢測出密集三維離散點云數據結構表達的屋頂邊緣輪廓方法主要涉及三個關鍵步驟：

首先、對于通過濾波和高程閥值處理后的建筑物屋頂三維密集點云數據，在水平投影面xoy中構建協方差矩陣，令P_xy表示屋頂點在xoy平面上的投影坐標，可得到

其次，特征分解A_pv＝λv，解算出協方差矩陣A_p的兩個特征值(λ₁，λ₂)及其對應的特征向量(v₁，v₂)。這兩個列向量表示就是所在建筑物屋頂點云分布的兩個主要方向，即建筑物屋頂的長和寬兩個軸方向。

(2)由屋頂主軸線檢測屋頂邊緣點

平面上的一條直線ax+by+c＝0分割平面空間為兩個有向子集空間，令任一有向子空間中的點集合為對點集做“點在直線上投影”計算出各點在直線ax+by+c＝0上的投影點，最終獲得投影點集依據投影點集的橫坐標或縱坐標排序，并取一個單位點密度對投影點做其做切片分割。由投影點的映射關系，劃分原始屋頂到不同的切片內，根據公式求解點到直線間的有向距離：

有向距離d_i的正負標識了點位于當前主軸線的某一側。通過在每個切片內，對同向最遠距離檢測，識別出邊緣點。