[發明專利]基于矢量數據自動分割LOD層級三維數據單體化方法及系統

在審

• 申請號: 202010380448.6
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111784840A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 劉潤東;陳瑞波;羅義談;潘嬋玲;雷江濤;陳家興;余萬東
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區自然資源遙感院
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06T17/20;G06T19/20
• 代理公司: 廣西中知科創知識產權代理有限公司 45130
• 代理人: 趙團軍

本發明公開了一種基于矢量數據自動分割LOD層級三維數據單體化方法，屬于圖像數據處理技術領域，具體屬于傾斜攝影測量三維模型處理，包括：S1、統一矢量數據和傾斜實景三維數據的坐標系統；S2、加載矢量數據及獲取建筑邊界的屬性信息；S3、加載及收集實景三維數據信息；S4、單體模型提取分割；S5、按照實景三維數據原始的數據組織結構分別輸出分割提取的單體建筑模型和分割剩余部分的模型。本發明通過現有的矢量數據獲取建筑邊界輪廓的邊界空間信息，并對具有LOD層級的數據結構的傾斜實景三維數據進行多層級分割，同時能不在改變原本數據結構的情況下，自動批量提取單體建筑模型和有效解決單體模型分割邊緣的鋸齒問題。

技術領域

本發明涉及圖像數據處理技術領域，具體屬于傾斜攝影測量三維模型處理，特別是一種基于矢量數據自動分割LOD層級三維數據單體化方法。

背景技術

傾斜攝影測量是近幾年發展的一項高新測繪技術，其可以獲取量測目標不同角度的紋理信息構建大范圍、高分辨率、高精度的三維模型，為城市規劃管理、水利水電等各行業提供服務。實景三維模型的構建過程可以概括為，對影像生點云、構建三角網、紋理貼圖三個主要步驟，因此構建的模型數據是連續的不規則三角網，所有地物都是連續的整體，地物目標沒有分割開來，因此，屬性信息無法與模型掛接，在對數據進行應用時存在困難，為解決此問題需要對模型數據進行“單體化”處理。

三維模型“單體化”即將連續的整體模型分割成一個個單獨的實體，分割的單體可以被選中、單獨管理、附加屬性、查詢統計等。在實景三維模型單體化研究方面，申請號為201410327662.X的發明公開了一種利用建筑高度和圖像光譜信息對建筑與植被進行分類提取單體的方法，此方法雖讓可以將建筑與非建筑、植被與非植被進行分類，但由于可見光相機拍攝的影像本身光譜信息較為單一，利用高度判別建筑精度不高，所以此方法在精確提取單體方面略顯不足。解放軍信息工程大學碩士論文“基于傾斜影像密集匹配點云的建筑物單體化提取技術研究”(解放軍信息工程大學，陳宇)中，利用濾波算法對影像匹配形成的密集點云點云進行分類處理提取單體模型，點云濾波算法一般對一種物體分類效果良好，目前還沒有一種算法可以將所有地物目標進行精準分類，因此在提取單體模型上有一定局限性。另外，在公開發表的學術論文和專利中，對實景三維模型單體化中均無法大范圍、批量、自動的對單體模型進行精準提取，因此，在實現三維模型單體化方面要綜合考慮算法適應性與提取效果。

發明內容

本發明的發明目的是，為了實現傾斜實景三維模型數據的自動單體化提取，提供一種基于建筑輪廓矢量數據自動分割多層LOD層級傾斜實景三維數據提取單體建筑模型的方法。該方法可以對建筑單體自動批量提取，快速對模型數據的LOD數據進行分割重構，同時可以保持原有數據組織結構不變和解決單體模型分割邊緣的鋸齒問題。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

基于矢量數據自動分割LOD層級三維數據單體化方法，包括以下內容：

S1、統一矢量數據和傾斜實景三維數據的坐標系統；

S2、加載矢量數據及獲取建筑邊界的屬性信息：加載矢量數據，對數據中的每個建筑邊界都構建一個邊界對象BoundaryObject，獲取并保存其坐標串信息Boundary(P1，P2，P3…)和其最小包圍矩形的外接圓心C的坐標和外接圓的半徑R₁；所有建筑邊界的屬性信息記錄為V₁(BoundaryObject₁，BoundaryObject₂，BoundaryObject₃…)；