[發明專利]一種建筑物的三維模型優化方法、智能終端及存儲介質

有效

• 申請號: 202210819365.1
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN114896679B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王偉璽;謝林甫;羅文強;李曉明;湯圣君;和帆
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06T17/20
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 陳專

1.一種建筑物的三維模型優化方法，其特征在于，所述建筑物的三維模型優化方法包括：

采集多視立體衛星影像，基于所述多視立體衛星影像重建建筑物三維模型；

獲取指定區域內建筑物的建筑物影像，基于所述建筑物影像提取所述建筑物影像中建筑物的結構線；

恢復所述結構線的空間位置，對所述結構線進行過濾處理，并獲取所述三維模型與所述結構線的端點距離最短的第一頂點和第二頂點；

獲取所述第一頂點和所述第二頂點之間的最短路徑，將所述最短路徑上三角面頂點的坐標更新為所述三角面頂點在所述結構線的投影點坐標；

所述恢復所述結構線的空間位置，對所述結構線進行過濾處理，具體包括：

對所述結構線進行離散化得到離散點，基于所述離散點所在圖像上的空間信息，將所述離散點通過共線方程投影至對應的空間位置得到投影點，并將所述投影點擬合為直線段；

基于所述直線段，根據K近鄰檢索方法檢索出所述直線段的三角面片，并得出所述三角面片的法向量；

基于每個三角面片的法向量，計算所述法向量與所述結構線之間的夾角；

若夾角大于預設的閾值，則確認所述直線段為建筑物的結構線，進行保留；

若夾角小于預設閾值，則確認所述直線段為紋理線，進行剔除；

所述獲取所述三維模型與所述結構線的端點距離最短的第一頂點和第二頂點，具體包括：

將所述離散點作為檢索中心點，接收根據空間K近鄰檢索法檢索出所述離散點周圍的三角面頂點；

基于所述三角面頂點，根據三角形關系計算出所述三角面頂點到所述結構線兩個端點的距離，并保留距離兩個端點最近的第一頂點pt1和第二頂點pt2；

所述獲取所述第一頂點和所述第二頂點之間的最短路徑，將所述最短路徑上三角面頂點的坐標更新為所述三角面頂點在所述結構線的投影點坐標，具體包括：

將所述結構線設為軸線并以r為半徑，構建緩沖區，其中，所述半徑設置為影像平均地面分辨率的5倍；

基于所述緩沖區，獲取所述三維模型上的三角面頂點，并構建無向圖；

基于所述無向圖，根據最短路徑算法進行空間檢索計算出所述第一頂點pt1和所述第二頂點pt2之間的最短路徑，并得到點集合pt(i)；

當所述點集合pt(i)中三角面頂點按垂線方向投影至所述三角面頂點對應的結構線上得到垂點時，計算出垂點坐標，并將三角面頂點的坐標更新為所述垂點坐標。

2.根據權利要求1所述的建筑物的三維模型優化方法，其特征在于，所述采集多視立體衛星影像，基于所述多視立體衛星影像重建建筑物三維模型，具體包括：

獲取高分辨率多光譜DOM影像和高精度DSM影像；

基于所述高分辨率多光譜DOM影像提取出建筑物，對所述建筑物內的所述高精度DSM影像進行重采樣以恢復空間點云；

將所述空間點云運用二次線性插值法進行加密得到密集點云，基于所述密集點云通過構網算法重建所述建筑物的三維模型。

3.根據權利要求1所述的建筑物的三維模型優化方法，其特征在于，所述獲取指定區域內建筑物的建筑物影像，基于所述建筑物影像提取所述建筑物影像中建筑物的結構線，具體包括：

獲取指定區域內建筑物的建筑物影像，提取出所述建筑物影像中的灰度圖像；

對所述灰度圖像進行邊緣繪制算法處理后，生成一套像素相鄰的邊緣像素鏈；

根據最小二乘直線擬合法從所述邊緣像素鏈中提取出結構線，并采用亥姆霍茲原理消除錯誤的線段。

4.根據權利要求1所述的建筑物的三維模型優化方法，其特征在于，所述共線方程為：

其中，x為像點的橫坐標，y為像點的縱坐標；為相機內橫軸元素，為相機內縱軸元素，f為相機內豎軸元素；為相機攝影站點的橫坐標，為相機攝影站點的縱坐標，為相機攝影站點的豎坐標，為空間投影點的橫坐標，為空間投影點的縱坐標，為空間投影點的豎坐標；為影像的a方位元素，為影像的b方位元素，為影像的c方位元素。