[發明專利]基于多維圖像編碼的建筑物室內語義模型的構建方法及系統

有效

• 申請號: 202310262542.5
• 申請日: 2023-03-17
• 公開（公告）號: CN116228985B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 劉俊偉;郭寶貴;王娟;唐莉萍;王金蘭
• 申請（專利權）人: 合肥泰瑞數創科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06V10/762;G06T15/00;G06T19/20;G06N3/047;G06N3/08;G06N3/0464
• 代理公司: 北京中普鴻儒知識產權代理有限公司 11822
• 代理人: 韓明

1.基于多維圖像編碼的建筑物室內語義模型的構建方法，其特征在于，通過以下步驟來實現：

步驟一、獲取建筑物各個樓層的室內三維結構圖，該室內三維結構圖包含由點、直線段、曲線段組成的墻面圖形，房間圖形，窗戶圖形，門圖形，以及與這些圖形相關的文字備注、數字備注，其中所述數字備注包括點在地理區域中的三維坐標、用于標識各建筑在所述地理區域內相對位置的第一標識點坐標，以及層高、樓層數、門窗寬度總高和窗下沿高度；

步驟二、定義所述室內三維結構圖中窗戶圖形和門圖形的識別規則，按照該識別規則從室內三維結構圖中識別出這些圖形，并在室內三維結構圖上，將窗戶圖形和門圖形替換為兩端均與墻面圖形相接的折直線段,或直線段和/或曲線段圍成封閉圖形，且記錄該折直線段或封閉圖形兩端端點或頂點的三維坐標位置，同時生成對該折直線段或封閉圖形的語義描述信息；

步驟三、基于經步驟二處理得到的室內三維結構圖，通過使用墻面細化算法隨機提取不同墻面圖形的交匯區域圖形上的點，以及提取墻面圖形與代表門圖形和窗圖形的直線段相接的所述端點或所述頂點的所述三維坐標位置，將墻面圖形細化為直線段，同時生成對該直線段的語義描述信息，進而得到室內三維結構圖的簡化圖；

步驟四、依據所述室內三維結構圖的簡化圖，以該簡化圖中的點作為頂點，以該簡化圖中的線段作為邊生成基于隨機算法的隨機無向圖，并在該隨機無向圖中使用空間搜索多維編碼算法從中提取出各個房間結構，同時生成對房間結構的語義描述信息，從而得到關于室內三維結構圖的語義模型；

步驟五、對于單棟建筑物三維模型，按照與該模型各個樓層對應的室內三維結構圖的語義模型，分別生成單棟建筑物三維模型各個樓層的室內結構；對于小區以及地理區域內建筑物三維模型，按照與該模型中所有建筑物對應的室內三維結構圖的語義模型，分別生成小區以及地理區域建筑物三維模型所有樓層的室內結構。

2.根據權利要求1所述的一種建筑物室內語義模型的構建方法，其特征在于，步驟二中對于室內三維結構圖中窗戶圖形和門圖形的識別規則包括，將門圖形定義為由相鄰的直線段和/或弧線段相互連接組成的圖形，且該弧線段對應的弧度為九十度，將窗圖形定義為由線段數量3或4的一組相互連接的直線段組成，且各條直線段的長度相同。

3.根據權利要求1或2所述的一種建筑物室內語義模型的構建方法，其特征在于，步驟二中生成對窗戶圖形和門圖形的替換圖形即線段的語義描述信息，以及步驟三中生成對墻面圖形的替換圖形即直線段的語義描述信息，該生成過程包括生成對線段兩端端點的位置描述信息，并從室內三維結構圖內提取關于窗戶圖形、門圖形、以及墻面圖形的文字備注、所述數字備注信息。

4.根據權利要求3所述的一種建筑物室內語義模型的構建方法，其特征在于，步驟三中所述墻面細化算法還包括如下執行步驟：

第一步、依照距離閾值κ對不同墻面圖形的交匯區域圖形上的點分別進行聚類處理，從而將彼此之間的距離值小于等于κ的點劃分到同一點組，將距離閾值κ的計算描述為如下公式：其中，d代表室內三維結構圖上墻面圖形的墻寬或墻高，ε代表可接受的計算誤差，也即第一密碼；其中，若墻高大于墻寬，d選擇為墻寬，反之選擇墻高。

第二步、所有所述點組內的中心點集合成中心線，采用第一隨機算法選出所述中心線上的一個第二標識點，并在室內三維結構圖上，針對不包含窗戶圖形和門圖形的墻面圖形，連接不同的墻面圖形的交匯區域圖形的所述第二標識點，從而將墻面圖形細化為第一直線段；

第三步、針對包含窗戶圖形和/或門圖形的墻面圖形，連接墻面圖形的交匯區域圖形的所述第二標識點和墻面圖形與代表門圖形、窗圖形的線段相接的任選的一個所述端點，從而將墻面圖形細化為第二直線段。