[發明專利]三維地形模型生成方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110037595.8
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112489213A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 郝海風;石教坤;羅國亮;曾江佑;王睿;楊佳東;王海民;歐陽俊杰
• 申請（專利權）人: 江西博微新技術有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 南昌佳誠專利事務所 36117
• 代理人: 劉守正

1.一種三維地形模型生成方法，其特征在于，該方法包括：

獲取構成目標模型的等高線，對所述等高線進行均勻采樣得到三維采樣點，基于所述三維采樣點構建網格；

將所述三維采樣點分布在所述網格的網格中，并將落入所述網格中的三維采樣點的Z坐標值作為該網格的基礎高程值；

基于所述網格上現有的基礎高程值，利用預設的插值算法在所述網格的空白網格中插入新增高程值；及

基于所述基礎高程值及新增高程值在所述網格上生成三維地形模型；

其中，所述插值算法為：

找到采樣點集中距離當前網格點最近的多個點；

使用以下公式對當前網格點進行插值：

使用嶺回歸方法對網格曲面進行初步平滑，在插值方程中加入正則化項：

其中：

是當前網格點；

是當前網格點的高程值；

表示距離當前網格點最近的點的高程值，下標的數字越小對應的距離越小；

代表權重，表示當前網格點的高程值分別取多個點的高程值的權重；

代表正則化系數。

2.如權利要求1所述的三維地形模型生成方法，其特征在于，當存在多個所述三維采樣點落入同一個網格中時，將多個所述三維采樣點的Z坐標值取平均值存入對應的網格中。

3.如權利要求2所述的三維地形模型生成方法，其特征在于，所述“基于所述新增點和三維采樣點在所述網格上構建三維地形模型”包括：

將所述網格進行均勻劃分成至少兩個面積等同的單元塊，通過異步線程分別對每個所述單元塊進行同步運算得到所述三維地形模型。

4.如權利要求3所述的三維地形模型生成方法，其特征在于，所述“將所述網格進行均勻劃分成至少兩個面積等同的單元塊”步驟包括：

被劃分的相鄰兩個所述單元塊之間預留有重疊網格。

5.如權利要求1所述的三維地形模型生成方法，其特征在于，所述“被劃分的相鄰兩個所述單元塊之間預留有重疊網格”步驟包括：

利用預設平滑算法對所述重疊網格進行卷積平滑處理，以重置所述重疊網格的高程值。

6.如權利要求1所述的三維地形模型生成方法，其特征在于，當所述重疊網格僅包含兩個單元塊時，單個待卷積平滑處理的網格的高程值的預設平滑算法包括：

取任一待卷積平滑處理的所述網格及其四周的八個網格構成的九個網格對應的高程值求平均值，將所述平均值除以二得到重置的高程值；

當所述重疊網格包含四個單元塊時，單個待卷積平滑處理的網格的高程值的預設平滑算法包括：

取任一待卷積平滑處理的所述網格及其四周的八個網格構成的九個網格對應的高程值求平均值，將所述平均值除以四得到重置的高程值。

7.一種三維地形模型生成裝置，其特征在于，所述三維地形模型生成裝置包括：

構建模塊，用于獲取構成目標模型的等高線，對所述等高線進行均勻采樣得到三維采樣點，基于所述三維采樣點構建網格；

預處理模塊，用于將所述三維采樣點分布在所述網格的網格中，并將落入所述網格中的三維采樣點的Z坐標值作為該網格的基礎高程值；

插入模塊，用于基于所述網格上現有的基礎高程值，利用預設的插值算法在所述網格的空白網格中插入新增高程值；及

生成模塊，用于基于所述基礎高程值及新增高程值在所述網格上生成三維地形模型；

其中，所述插值算法為：

找到采樣點集中距離當前網格點最近的多個點；

使用以下公式對當前網格點進行插值：

使用嶺回歸方法對網格曲面進行初步平滑，在插值方程中加入正則化項：

其中：

是當前網格點；

是當前網格點的高程值；

表示距離當前網格點最近的點的高程值，下標的數字越小對應的距離越小；

代表權重，表示當前網格點的高程值分別取多個點的高程值的權重；

代表正則化系數。