[發明專利]一種基于改進的Alpha Shapes算法的地面激光點云建筑物輪廓線提取方法

在審

• 申請號: 202110156829.0
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112802041A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 嚴海蓉;李麗嬌
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/13;G06T17/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種基于改進的Alpha Shapes算法的地面激光點云建筑物輪廓線提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：首先基于RANSAC算法進行建筑物的立面分割，得到多個相對獨立的建筑物立面點云；

步驟2：根據每個平面的點集建立Delaunay三角網；

步驟3：設置Alpha shapes算法中檢測圓的半徑R，設置為1～2倍的平均點間距；

步驟4：若三角形中某條邊的長度大于2R，則刪除該三角形；

步驟5：對三角形的每條邊進行判斷：若過某條邊的兩點且半徑為R的圓包含除去此兩點以外的其他點，則刪除該三角形；

步驟6：在所得到的三角網上求出三角網的邊緣；

步驟7：進行點云面片的合并從而得到完整的建筑物輪廓線。

2.根據權利要求1所述的一種基于改進的Alpha Shapes算法的地面激光點云建筑物輪廓線提取方法，其特征在于，步驟1中所述的基于RANSAC算法進行建筑物的立面分割具體包括：

步驟1.1：設點集Q為空，最優點集Q_best為空，迭代次數為1；

步驟1.2：隨機選取三個點，計算出平面參數，記為模型M；

步驟1.3：計算點集中的所有點與該模型的偏差，將偏差小于0.5的點加入點集Q中；

步驟1.4：如果當前點集Q元素個數大于最優點集Q_best，則更新Q_best＝Q，同時更新迭代次數；如果迭代次數大于10000,則退出,此時最優點集Q_best即為該建筑物分割出的一個點云平面；否則迭代次數加1，并將Q設為空集；

步驟1.5：重復上述步驟1.2至1.4。

3.根據權利要求1所述的一種基于改進的Alpha Shapes算法的地面激光點云建筑物輪廓線提取方法，其特征在于，步驟2中所述的建立Delaunay三角網具體包括：

步驟2.1：構建平面點集p的超三角形或超多邊形，并以此作為該點集的凸閉包；

步驟2.2：將點集p中的一點插入三角網中，在插入的過程中要注意滿足Delaunary三角網的空圓法則，如果三角網中存在三角形Ti的外接圓包含插入點即將其刪除；

步驟2.3：以插入點和三角形Ti的非公共邊為基礎構建新的三角網，以此循環迭代直至點集p為空時則算法停止。