[發明專利]一種用于建筑物分析的點云數據處理方法

有效

• 申請號: 201810688055.4
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109035406B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 竇愛霞;王曉青;袁小祥;丁玲;王書民;丁香
• 申請（專利權）人: 中國地震局地震預測研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T17/00;G06T17/20
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 李哲偉;張文娟

一種用于建筑物分析的點云數據處理方法，其包括：步驟一、獲取待分析建筑物的點云數據；步驟二、根據點云數據確定待分析建筑物的側邊與點云數據所在的空間坐標系中水平坐標軸的夾角，得到旋轉角度；步驟三、根據旋轉角度對水平坐標軸進行旋轉，得到處理后的點云數據。相較于現有方法，本方法能夠自動地確定出所坐標軸所需要旋轉的角度，并基于該角度來使得對建筑物進行分析時建筑物的朝向能夠具有相同朝向，這樣也就可以不再影響后續的數據處理過程，從而提高能夠檢查后續數據處理過程以及提高最終結果的準確性和可靠性。

技術領域

本發明涉及地震災害檢測技術領域，具體地說，涉及一種用于建筑物分析的點云數據處理方法及建筑物圖形分析方法。

背景技術

地震是嚴重威脅人民生命財產安全的自然災害，1949年以來我國地震造成的人員死亡數占自然災害造成人員死亡數的比例超過二分之一。努力提高應對突發地震災害，特別是地震巨災的能力，保護國家和人民生命財產安全，一直是我國政府部門開展防震減災工作的重要方面。

嚴重破壞性地震發生后，地震災情信息的快速、全面的獲取，一直是影響地震應急指揮、搶險救援、災害損失評估實效性的重要瓶頸。震后快速確定地震災害程度與受災范圍是地震應急救援的實際需求；震后大量人員趕赴地震現場開展災情調查，夜以繼日地工作，目的就是為了盡快掌握地震受災程度的分布，確定地震烈度，估計地震損失等。

但受震后交通條件、防災防疫需求、救災救援隊伍施工等限制，震后災情實地調查人員可能無法在第一時間進入災害現場。而借助遙感技術，通過特定方法，對震后災區的建筑物進行特征參數提取，可以計算受災害影響的房屋的數據，從而為震后災害評估提供快速支持。

在過去的地震應急工作中，對遙感圖像的解譯以及震后受災建筑物的識別及劃分災害程度，主要依靠人工進行。在計算機技術不發達、調查區域面積小的條件下，人工解讀判識尚能滿足震后災情評估的需要。而隨著需要調查的區域面積越來越多，人工解譯速度已無法滿足震后災情快速評估的需求。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于建筑物分析的點云數據處理方法，所述方法包括：

步驟一、獲取待分析建筑物的點云數據；

步驟二、根據所述點云數據確定所述待分析建筑物的側邊與所述點云數據所在的空間坐標系中水平坐標軸的夾角，得到旋轉角度；

步驟三、根據所述旋轉角度對所述水平坐標軸進行旋轉，得到處理后的點云數據。

根據本發明的一個實施例，所述步驟二包括：

對所述待分析建筑物的點云數據進行水平投影，確定水平投影數據的包絡凸多邊形；

確定所述包絡凸多邊形的外包矩形；

計算所述外包矩形的長邊與第一坐標軸的夾角，得到所述旋轉角度。

根據本發明的一個實施例，在所述步驟二中，利用三角剖分的方式來確定所述凸包絡多邊形。

根據本發明的一個實施例，在所述步驟二中，確定所述外包矩形的步驟包括：

步驟a、從所述凸包絡多邊形的頂點中選取相鄰的兩個頂點，做這兩個頂點的連接線，得到矩形的第一條邊；

步驟b、計算所述凸包絡多邊形的其他頂點到所述第一條邊的距離，并確定距離所述第一條邊最遠的點，經過該最遠點做所述第一條邊的平行線，得到矩形的第二條邊；

步驟c、將所述凸包絡多邊形的其他點向所述第一條邊或第二條邊投影，并從投影點中選取距離最遠的兩個點，得到第一投影點和第二投影點；

步驟d、分別過所述第一投影點和第二投影點做與所述第一條邊或第二條邊垂直的直線，得到矩形的第三條邊和第四條邊。