[發明專利]一種城市信息模型的構建方法及裝置

有效

• 申請號: 202210677015.6
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN114758087B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 周小平;王佳;曹寧寧
• 申請（專利權）人: 盈嘉互聯（北京）科技有限公司;盈嘉互聯（上海）建筑科技有限公司;深圳市盈嘉互聯科技有限公司;盈嘉互聯（北京）智慧科技有限公司;佛山市盈嘉智慧空間科技有限公司;深圳前海盈嘉數據服務有限公司;嘉興烏鎮盈嘉千鎮科技有限公司;盈嘉互聯科技(山東)有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/04;G06V10/26
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 舒淼

本申請提供了一種城市信息模型的構建方法及裝置，涉及圖像處理技術領域，包括：按照多個城市構建要素對目標城市的城市點云數據進行要素分割，確定與每個城市構建要素對應的多個單體點云數據；針對每個單體點云數據，按照該單體點云數據中各點所屬的平面對該單體點云數據進行區域分割，獲得多個平面區域，并根據多個平面區域之間的連接性，形成該單體點云數據對應的單體實例模型；針對每個單體實例模型，使用包含該單體實例模型對應的實物的多張衛星圖片進行紋理貼圖映射，以獲得該單體實例模型對應的實例紋理模型；根據所獲得的多個實例紋理模型，形成目標城市的城市信息模型。通過本申請的方法，簡化了多要素構建城市信息模型的過程。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種城市信息模型的構建方法及裝置。

背景技術

城市信息模型是以建筑信息模型、地理信息系統、物聯網等技術為基礎，整合城市地上地下、室內室外、歷史現狀未來多維多尺度信息模型數據和城市感知數據，構建起三維數字空間的城市信息有機綜合體。

CIM（City Information Modeling，城市信息模型）本身包含了建筑、交通、植被、地形、水體、橋梁、隧道、規劃等多個要素，現有技術中，由于各要素對應的數據源，涵蓋了如衛星影像、傾斜攝影、激光點云、道路街景、GIS（地理信息科學）、OpenStreetMap（公開地圖）等多種不同形式。

因此，現有技術中針對不同的要素模型構建所涉及的不同類型的數據源，往往需要分別建立不同的構建方法以完成對不同要素模型的構建，且各要素彼此之間的模型構建方法并不統一，增加了基于多要素構建城市信息模型的復雜程度。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于至少提供一種城市信息模型的構建方法及裝置，通過本申請的方法，簡化了多要素構建城市信息模型的過程。

本申請主要包括以下幾個方面：

第一方面，本申請實施例提供一種城市信息模型的構建方法，方法包括：按照多個城市構建要素對目標城市的城市點云數據進行要素分割，確定與每個城市構建要素對應的多個單體點云數據；針對每個單體點云數據，按照該單體點云數據中各點所屬的平面對該單體點云數據進行區域分割，獲得多個平面區域，并根據多個平面區域之間的連接性，形成該單體點云數據對應的單體實例模型；針對每個單體實例模型，使用包含該單體實例模型對應的實物的多張衛星圖片進行紋理貼圖映射，以獲得該單體實例模型對應的實例紋理模型；根據所獲得的多個實例紋理模型，形成目標城市的城市信息模型。

在一種可能的實施方式中，按照多個城市構建要素對目標城市的城市點云數據進行區域分割，確定與每個城市構建要素對應的多個實例單體點云數據的步驟包括：獲取目標城市的多張衛星圖片；針對每張衛星圖片，使用第一預設圖像語義分割網絡，按照多個城市構建要素對該張衛星圖片進行像素級分割，獲得該張衛星圖片對應的分割結果圖；對各衛星圖片對應的分割結果圖進行融合，確定融合分割結果圖；將城市點云數據正射投影至融合分割結果圖，以將城市點云數據參照融合分割結果圖分割為與每個城市構建要素對應的多個單體點云數據。

在一種可能的實施方式中，通過以下方式確定每個單體點云數據對應的單體實例模型：按照該單體點云數據中各點所屬的平面對該單體點云數據進行區域分割，獲取多個平面區域，其中，每個平面區域包含屬于同一平面的點；針對每個平面區域，通過預設平面擬合模型對該平面區域內的多個點進行平面擬合，確定該平面區域對應的擬合平面；根據各擬合平面之間的連接性關系，確定各擬合平面之間連接過渡的平滑損失；結合各擬合平面的獨立參數損失以及各擬合平面之間連接過渡的平滑損失，建立該單體實例模型的目標損失函數；根據目標損失函數，確定各平面區域對應的最優擬合平面；由所確定的各最優擬合平面形成該單體點云數據對應的單體實例模型。