[發明專利]一種面向地圖綜合的建筑物群組模式識別的方法及系統

有效

• 申請號: 201710967938.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107818338B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 辛秦川;張新長;何顯錦
• 申請（專利權）人: 辛秦川;張新長;何顯錦
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/46;G06K9/34
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種面向地圖綜合的建筑物群組模式識別的方法，其特征在于，包括如下步驟：

使用道路網作為全局約束條件對整個建筑物地形圖進行劃分，得到多個建筑物街區；

對多個建筑物街區中的每一個建筑物街區進行三角形剖分，生成約束三角形網；

基于約束三角形網計算建筑物拓撲關系、骨架線長度和平均距離指標值；

基于建筑物拓撲關系構造成一個非連通圖；

對非連通圖采用深度優先遍歷算法得到多個連通子圖；

基于訓練的隨機森林分類器對多個連通子圖中的每一個連通子圖進行群組模式識別，并將具有群組模式屬性的連通子圖歸集到群組模式集合中；

在判斷多個建筑物街區中的每一個建筑物街區都處理完畢后，采用刪除、合并和化簡方式對群組模式集合進行綜合操作處理；

所述對多個建筑物街區中的每一個建筑物街區進行三角形剖分，生成約束三角形網包括：

對每一個建筑物街區內的道路和建筑物的邊進行固定間隔插值，利用所有的線節點生成約束三角形網；

并對連接道路的三角形、建筑物內部的三角形進行刪除，得到修剪后的約束三角形網；

所述基于約束三角形網計算建筑物拓撲關系、骨架線長度和平均距離指標值中：

建筑物拓撲關系：基于鄰近關系指標用來指示兩個對象存在的拓撲關系，公式為：R＝R_i,j，其中：i＝1:n，j＝1:n,n表示建筑物個數，R_i,j＝0表示建筑i與j相離，R_i,j＝1表示建筑i與j相鄰，R_i,j＝2表示建筑i與j相接；

相鄰對象骨架線：鄰近對象間的骨架線由連接兩個對象間的三角形的兩條邊的中點連線構成，公式為：L＝L_i，j＝∑l_i,j,k，其中：l_i,j,k表示連接兩個相鄰對象間的三角形的兩邊的中點連線，k表示第k個三角形；

平均距離：相鄰對象間的平均距離根據相鄰對象之間的骨架線計算得到，公式為：其中：d_i,j表示鄰近對象i與j的平均距離，h_i,j,k表示鄰近對象間第k個三角形的高。

2.如權利要求1所述的面向地圖綜合的建筑物群組模式識別的方法，其特征在于，所述基于建筑物拓撲關系構造成一個非連通圖包括：

將建筑物街區內每個建筑看作圖的結點，結點之間的邊用結點代表的建筑物之間的空間拓撲關系來表達，并根據建筑物拓撲關系中的鄰近關系指標計算，如果是具有鄰接或鄰近關系的兩個建筑，其對應的結點之間存在一條邊，否則不存在邊；對于鄰近建筑距離大于指標閾值時，認定不存在鄰近關系。

3.如權利要求2所述的面向地圖綜合的建筑物群組模式識別的方法，其特征在于，所述對非連通圖進行深度優先遍歷算法得到多個連通子圖包括：

從非連通圖中的任意結點出發，將存在邊連接的結點和結點邊存儲到一個組合中，并將這些結點標記為已遍歷，從而獲取一個連通子圖；

然后再從任意未必被標記的結點出發，尋找有邊連接的所有結點，并將這些結點存儲到另外一個組合中，從而獲取另外一個連通子圖；

循環上述過程，獲取非連通圖中所有的連通子圖。

4.如權利要求3所述的面向地圖綜合的建筑物群組模式識別的方法，其特征在于，所述基于訓練的分類器對多個連通子圖中的每一個連通子圖進行群組模式識別包括：

采用隨機森林算法用人工采集的樣本進行訓練；

基于訓練的隨機森林分類器對多個連通子圖中的每一個連通子圖進行群組模式識別，所述樣本屬性根據格式塔組織律的連續性、鄰近性和完整性原則進行設計，包括：群組平均距離、平均距離標準差、黑白比、平均可視域面積、輪廓系數。