[發明專利]一種街道兩側建筑色彩協調度計算方法

在審

• 申請號: 202310566880.8
• 申請日: 2023-05-18
• 公開（公告）號: CN116543307A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 肖揚;宋孟坤
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/56;G06Q10/0631;G06Q10/0637
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 范艷靜

本發明提出一種街道兩側建筑色彩協調度的計算方法，包括步驟：獲取各采樣點道路前進方向、水平視角為180°的街景圖像；基于某采樣點街景圖像，獲取該采樣點左側與右側的建筑圖像；分別計算左右兩側建筑圖像中每個像素點的像素值Ksubgt;i/subgt;；分別統計兩側建筑圖像中各像素值出現的次數；基于余弦相似性定理計算左右兩側建筑圖像相似度，即為街道兩側建筑色彩協調度CH。該方法使用街景圖像數據，模擬人的視角對城市色彩展開評價，有助于城市風貌的精細化管控；直接針對建筑要素進行計算，而不依賴于主色調的提取，避免提取主色調對建筑色彩的過度簡化；具有較強可復用性，針對不同地域的街道空間均可采用該方法計算街道兩側建筑色彩協調度。

技術領域

本發明涉及一種計算街道兩側建筑色彩協調度的技術方法。

背景技術

城市色彩是人們感知城市風貌的重要維度，世界經驗顯示城市色彩規劃在塑造城市空間特色上發揮了重要作用。在城市規劃領域通常運用色彩專項規劃來管控和引導城市色彩的營造，提升城市風貌的品質。

其中城市建筑之間的色彩的協調關系是色彩專項規劃的重要關注對象。而街道作為城市重要的開敞空間、社會活動的關鍵場所，是人感知城市和建筑色彩的主要空間。色彩專項規劃常常對重要街道的建筑立面色彩進行重點設計引導，強調從人本角度出發，構建視覺感知下的色彩協調性。然而，色彩專項規劃中對街道建筑色彩協調性的管控僅停留在定性描述，缺乏定量指標。

目前對街道建筑色彩協調度的研究大多采用傳統方法。其數據來源于人工采集的街道建筑立面照片，通過專家肉眼觀察或簡單的色調比對來判斷色彩的協調程度。該方法存在諸多不足，首先，協調度判定方法模糊且主觀性強，結果不具有客觀性、方法不具有普適性；其次，數據采集方式耗時耗力，研究規模較小；并且，街道照片信息扁平化，對其直接評價不足以真實反映人的視覺感受。

隨著圖像分析技術的迅猛發展，街景圖像呈現出數據獲取成本較低，城市建成環境特征反映客觀、準確等特點，可用于深度分析城市街道色彩。街景圖像數據能夠提供各角度的街道影像，包括街道左右兩側的建筑立面影像。街道空間由其兩側的建筑圍合而成，極大地影響著人對街道景觀的視覺感知。街道兩側的建筑色彩和諧度可以真實反映出人的直接視覺感受，影響到街道空間帶給人的整體感與秩序感。但目前尚未有相關計算方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，公開一種自動計算街道兩側建筑色彩協調度的算法，強調基于人本尺度和視覺空間感知規律，針對街道左右兩側的建筑展開比較與計算，并經濟、高效地對街道色彩展開評價，有利于城市色彩專項規劃中開展現狀調研和編制工作。同時，該方法基于大數據實行，具有復用性強、操作效率高特點，可用于搭建城市色彩信息化平臺，實現即時、持續、定位準確的城市色彩監測和評價。

本發明針對現有技術的不足，提供一種街道兩側建筑色彩協調度的計算方法，包括以下步驟：

步驟1、獲取各采樣點道路前進方向、水平視角為180°的街景圖像；

步驟2、基于某采樣點街景圖像，獲取該采樣點左側與右側的建筑圖像；

步驟3、分別計算左右兩側建筑圖像中每個像素點的像素值K_i，具體計算公式如下：

K_i＝B*8*8+G*8+R，i∈[1，n]；

式中K_i為某像素點像素值，n為建筑圖像像素點個數，B、G、R分別為像素點藍色、綠色、紅色通道強度值；

步驟4、根據步驟3中計算得到的建筑圖像中每個像素點的像素值K_i，分別統計兩側建筑圖像中各像素值出現的次數，左側為L_k，右側為R_k；

步驟5、基于余弦相似性定理計算左右兩側建筑圖像相似度，即為街道兩側建筑色彩協調度CH，具體計算公式如下：