[發明專利]一種傾斜測量場景的地物提取方法

在審

• 申請號: 201710350830.0
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107103603A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 隗剛;李偉;段業興;賀蓉
• 申請（專利權）人: 北京道亨時代科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種傾斜測量場景的地物提取方法，其特征在于：原始傾斜測量場景采用樹狀存儲結構數據，整個場景為根節點，由多個場景塊子節點構成，每個子節點除了擁有自身的三角面圖元集，還包含若干個更高精度等級場景塊子節點，該傾斜測量場景的地物提取方法包括以下步驟：

(1)設定地物提取區域，地物提取區域為要提取地物的范圍，該區域由若干邊界輪廓線和若干空洞輪廓線組成，邊界輪廓線定義提取區域的外部范圍界線，空洞輪廓線定義提取區域的內部范圍界線，用于排除區域內不需要提取的部分，邊界以內空洞以外的為地物提取區域；

(2)設定高度過濾面，高度過濾面是這樣一個曲面，其水平范圍由地物提取區域限制，高程隨范圍內的地勢高低變化起伏，該過濾面高于背景地形且低于要提取地物主體部分的最低高度，地物高于過濾面的部分形成了一個個孤島三角面集合，將所有的孤島三角面取出并投影到水平面，其投影外輪廓為地物的邊界線；

(3)提取地物三角面圖元，根據步驟(2)取得的所有地物三角面計算地物邊界輪廓線，這里采用復合區域并集運算的方式進行處理；

(4)分離地物，采用步驟(3)計算所得的地物輪廓線從傾斜測量數據中提取地物，首先采用輪廓線對傾斜測量數據三角網進行三角剖分，剖分后處于輪廓線內的所有三角面為地物圖元；其次在原場景節點中，將當前地物輪廓內的所有三角面提取出來，存儲為單獨的地物圖元分組，并采用地物的ID加以標識；

(5)地物操作，地物操作包括：獲取地物圖元數據，距離計算，射線碰撞檢測地物模型相關操作，以及地物屬性信息的添加與檢索操作。

2.根據權利要求1所述的傾斜測量場景的地物提取方法，其特征在于：所述步驟(1)中，設定地物提取區域包括：手工選取邊界輪廓線及空洞輪廓線，初次提取地物時通過在三維場景中逐個選取轉角點，定義若干封閉多線段，封閉多線段為輪廓線，每個輪廓線代表區域的一個邊界或空洞，一個邊界及其內部若干空洞定義一個連續區域，所有的輪廓線為簡單多邊形，同一個多邊形的任意兩條線段之間不存在相交情況，任意兩個輪廓線不相交；二是從文件加載預存的區域數據，手工定義的提取區域數據保存到文件中，需要再次使用時從文件加載并直接作用于傾斜測量場景。

3.根據權利要求2所述的傾斜測量場景的地物提取方法，其特征在于：所述步驟(2)中，高度過濾面分為平地高度過濾面和山地高度過濾面兩種；若地物所處地形為平地或地物主體部分遠高于地面及地面上的微小起伏，采用水平面作為過濾面，根據區域邊界輪廓線和空洞輪廓線構造三角網，且三角網上的所有頂點都設為同一個高度，該平面為提取區域的平地高度過濾面；若地物所處地形不夠平整，或者地物主體高度較低，不容易與地面突起相區分，采用由用戶定義的不等高過濾面，該過濾面隨地勢起伏變化，首先將上一步定義提取區域的邊界輪廓線和空洞輪廓線按一定的水平間隔進行插值處理，再查詢傾斜測量數據獲取每一個點的高程，由操作人員通過鼠標點選的方式添加若干地面點，地面點在提取區域內應分布均勻且盡可能覆蓋所有地面，對于想要濾除的微小突起，也采集其頂點，將上述所有輪廓線插值點和離散地面點合并到一起構造不規則三角網，此三角網為山地高度過濾面。

4.根據權利要求3所述的傾斜測量場景的地物提取方法，其特征在于：對于平地高度過濾面，直接比較頂點高程與水平面高程；對于山地高度過濾面，采用傾斜測量數據的頂點水平座標在此過濾面上查詢高度，若頂點高度大于過濾面高度值，則此點為地物頂點，否則認為是地面點，將其忽略；若一個三角面的所有頂點都高于過濾面，則將此三角面標記為地物三角面。