[發(fā)明專利]基于多維圖像編碼的建筑物室內(nèi)語(yǔ)義模型的構(gòu)建方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310262542.5
• 申請(qǐng)日: 2023-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN116228985B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊偉;郭寶貴;王娟;唐莉萍;王金蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥泰瑞數(shù)創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): 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(shí)產(chǎn)權(quán)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(nèi)語(yǔ)義模型的構(gòu)建方法，其特征在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：

步驟一、獲取建筑物各個(gè)樓層的室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖，該室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖包含由點(diǎn)、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(guān)的文字備注、數(shù)字備注，其中所述數(shù)字備注包括點(diǎn)在地理區(qū)域中的三維坐標(biāo)、用于標(biāo)識(shí)各建筑在所述地理區(qū)域內(nèi)相對(duì)位置的第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)坐標(biāo)，以及層高、樓層數(shù)、門窗寬度總高和窗下沿高度；

步驟二、定義所述室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖中窗戶圖形和門圖形的識(shí)別規(guī)則，按照該識(shí)別規(guī)則從室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖中識(shí)別出這些圖形，并在室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)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(diǎn)或頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)位置，同時(shí)生成對(duì)該折直線段或封閉圖形的語(yǔ)義描述信息；

步驟三、基于經(jīng)步驟二處理得到的室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖，通過使用墻面細(xì)化算法隨機(jī)提取不同墻面圖形的交匯區(qū)域圖形上的點(diǎn)，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(diǎn)或所述頂點(diǎn)的所述三維坐標(biāo)位置，將墻面圖形細(xì)化為直線段，同時(shí)生成對(duì)該直線段的語(yǔ)義描述信息，進(jìn)而得到室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖的簡(jiǎn)化圖；

步驟四、依據(jù)所述室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖的簡(jiǎn)化圖，以該簡(jiǎn)化圖中的點(diǎn)作為頂點(diǎn)，以該簡(jiǎn)化圖中的線段作為邊生成基于隨機(jī)算法的隨機(jī)無向圖，并在該隨機(jī)無向圖中使用空間搜索多維編碼算法從中提取出各個(gè)房間結(jié)構(gòu)，同時(shí)生成對(duì)房間結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義描述信息，從而得到關(guān)于室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖的語(yǔ)義模型；

步驟五、對(duì)于單棟建筑物三維模型，按照與該模型各個(gè)樓層對(duì)應(yīng)的室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖的語(yǔ)義模型，分別生成單棟建筑物三維模型各個(gè)樓層的室內(nèi)結(jié)構(gòu)；對(duì)于小區(qū)以及地理區(qū)域內(nèi)建筑物三維模型，按照與該模型中所有建筑物對(duì)應(yīng)的室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖的語(yǔ)義模型，分別生成小區(qū)以及地理區(qū)域建筑物三維模型所有樓層的室內(nèi)結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑物室內(nèi)語(yǔ)義模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟二中對(duì)于室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖中窗戶圖形和門圖形的識(shí)別規(guī)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(duì)應(yīng)的弧度為九十度，將窗圖形定義為由線段數(shù)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(zhǎng)度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種建筑物室內(nèi)語(yǔ)義模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟二中生成對(duì)窗戶圖形和門圖形的替換圖形即線段的語(yǔ)義描述信息，以及步驟三中生成對(duì)墻面圖形的替換圖形即直線段的語(yǔ)義描述信息，該生成過程包括生成對(duì)線段兩端端點(diǎn)的位置描述信息，并從室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖內(nèi)提取關(guān)于窗戶圖形、門圖形、以及墻面圖形的文字備注、所述數(shù)字備注信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種建筑物室內(nèi)語(yǔ)義模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟三中所述墻面細(xì)化算法還包括如下執(zhí)行步驟：

第一步、依照距離閾值κ對(duì)不同墻面圖形的交匯區(qū)域圖形上的點(diǎn)分別進(jìn)行聚類處理，從而將彼此之間的距離值小于等于κ的點(diǎn)劃分到同一點(diǎn)組，將距離閾值κ的計(jì)算描述為如下公式：其中，d代表室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖上墻面圖形的墻寬或墻高，ε代表可接受的計(jì)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(diǎn)組內(nèi)的中心點(diǎn)集合成中心線，采用第一隨機(jī)算法選出所述中心線上的一個(gè)第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)，并在室內(nèi)三維結(jié)構(gòu)圖上，針對(duì)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(qū)域圖形的所述第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)，從而將墻面圖形細(xì)化為第一直線段；

第三步、針對(duì)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(qū)域圖形的所述第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)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(gè)所述端點(diǎn)，從而將墻面圖形細(xì)化為第二直線段。