[發明專利]一種屋頂平面的提取方法、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202310939299.6
• 申請日: 2023-07-28
• 公開（公告）號: CN116662728B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 嚴超;司澤;李志軒;唐東明;劉珂
• 申請（專利權）人: 北京圖知天下科技有限責任公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06Q50/06;G06T3/00;G06T7/13;G06T7/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種屋頂平面的提取方法、電子設備及存儲介質，該方法包括：獲取到屋頂的深度圖；基于隨機采樣一致性算法從所述屋頂的深度圖中確定初始點集合；確定所述初始點集合的參考參數，其中，參考參數為初始點集合的所有初始點的法向量中位數以及截距中位數；基于所述參考參數對所述初始點集合進行過濾，得到目標點集合；將所述目標點集合對應的平面確定為屋頂的平面，解決了現有技術的屋頂平面的提取方法不能適用于復雜結構屋頂的技術問題。

技術領域

本發明涉及屋頂建模領域，尤其是涉及一種建筑屋頂平面的提取方法、電子設備及存儲介質。

背景技術

隨著光伏能源技術的發展，往往在屋頂空間安裝光伏組件，在安裝前要針對屋頂的平面區域進行勘測，然后才能進行光伏組串的排布設計。

現有技術針對屋頂的提取主要使用的是隨機采樣一致性（RANSAC）方法，該方法的原理是在屋頂點云中提取多個點擬合成為參考平面，然后再從屋頂中篩選得到與參考平面距離小于預設距離的內點，然后將內點集合對應的平面確定為屋頂的平面，通過多次擬合得到多個參考平面，從而確定多組內點，最后提取到屋頂的多個平面。

需要說明的是，RANSAC算法雖然能從三維點云中提取多個平面，但是在內點的確定的過程中，僅僅考慮了點到參考平面的距離這一個要素，但是在復雜的屋頂的情況下，會存在部分孤立點（即屬于其他平面的點）與參考平面之間距離由于較近被錯誤的被判定為內點，但是實際上該部分點不存在于參考平面上，從而導致屋頂平面提取不準確。下面針對于上述技術問題舉例描述：

圖1是復雜結構的屋頂的示意圖，如圖1所示，圖1是一個復雜屋頂的截面，我們需要提取得到虛線處的平面A，通過現有的RANSAC算法對該屋頂點云進行處理，會從屋頂的點云中篩選得到距離參考平面距離小于預設距離的多個內點，圖2?是通過RANSAC算法對該屋頂點云進行處理后的結果的示意圖，從圖2中可以發現，與平面A無關屋頂區域也被錯誤的歸類為內點區域。

有鑒于此，提出本發明。

發明內容

本發明提供了一種屋頂平面的提取方法、電子設備及存儲介質，以解決現有技術的屋頂平面的提取方法不能適用于復雜結構屋頂的技術問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種屋頂平面的提取方法，包括：步驟S11，獲取到屋頂的深度圖；步驟S13，基于隨機采樣一致性算法從所述屋頂的深度圖中確定初始點集合；步驟S15，確定所述初始點集合的參考參數，其中，參考參數為初始點集合的所有初始點的法向量中位數以及截距中位數；步驟S17，基于所述參考參數對所述初始點集合進行過濾，得到目標點集合；步驟S19，將所述目標點集合對應的平面確定為屋頂的平面。

進一步地，基于所述參考參數對所述初始點集合進行過濾，得到目標點集合，包括：在所述初始點集合中，將法向量與所述法向量中位數相差大于預設角度且截距與所述截距中位數的距離相差大于預設距離的點去除，并且將去除后的多個初始點確定為所述目標點集合。

進一步地，第一屋頂平面為所述屋頂的任意一個，其中，基于隨機采樣一致性算法從所述屋頂的深度圖中確定初始點集合，包括：在所述深度圖中將第一屋頂平面對應的點去除，去除后得到第二點集合；從所述第二點集合中確定多個點，并且基于多個點確定第一平面；從所述屋頂的深度圖的所有點中確定與第一平面距離小于預設距離的點集合；在所述點集合的數量大于預設數量的情況下，將點集合確定為所述初始點集合。

進一步地，計算得到初始點集合的法向量中位數，包括：根據所述屋頂的深度圖的橫向-縱向分辨率、像素位置、像素值，計算得到初始點集合中每個初始點的xyz三通道數據；根據所述xyz三通道數據計算得到每個初始點指向左上角的第一向量以及指向右下角的第二向量；將所述第一向量以及第二向量進行叉乘得到每個初始點的初始法向量；基于所述初始法向量在Z軸的分量確定所述每個初始點的最終法向量；基于所述每個初始點的最終法向量得到初始點集合的法向量中位數。