一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103198494A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103198494103198494A(43)申请公布日2013.07.10(21)申请号201310115193.0(22)申请日2013.04.03(71)申请人武汉海达数云技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区武汉大学科技园慧业楼7楼(72)发明人刘守军姚立杨晶(74)专利代理机构武汉华旭知识产权事务所42214代理人周宗贵刘荣(51)Int.Cl.G06T7/60(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法(57)摘要本发明提供了一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，包括以下步骤：获取建筑物的外轮廓线；选取地平面即XY平面作为投影面，外轮廓线在XY平面上的投影为多线段P1P2……Pn，选取缓冲区；判断三维全景图像中的激光点是否在缓冲区中，从而得到在缓冲区中的所有的激光点；采用过滤算法，将在缓冲区中的所有激光点进行去噪处理后，根据这些激光点及建筑物外轮廓线，生成建筑物立面。本发明所提供的方法解决了现有技术中的不足，能够自动或半自动地生成建筑物立面，大大缩短街景数据生产和数字城市制作周期，具有非常巨大的经济和社会价值。CN103198494ACN103984ACN103198494A权利要求书1/1页1.一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、获取建筑物的外轮廓线；(2)、选取地平面即XY平面作为投影面，外轮廓线在XY平面上的投影为多线段P1P2……Pn，且节点P1、P2……Pn在XY平面上的坐标分别为(X1，Y1)、(X2，Y2)……(Xn，Yn)，选取XY平面上离多线段P1P2……Pn的距离为d的范围内的区域为缓冲区，其中d为缓冲半径；(3)、将激光点云中的三维激光点的三维坐标(X，Y，Z)中的Z忽略，判断坐标(X，Y)是否在缓冲区中，从而得到在缓冲区中的所有的激光点；(4)、采用过滤算法，将在缓冲区中的所有激光点进行去噪处理；(5)、根据在缓冲区中的激光点以及外轮廓线，生成建筑立面。2.根据权利要求1所述的基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于：步骤(1)中建筑物的外轮廓线获取方法为人工绘制，或利用已有的DLG中建筑物的外轮廓线坐标，或利用自动化算法在激光点云中自动提取。3.根据权利要求1所述的基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于：步骤(3)中判断激光点是否在缓冲区中的方法具体为：假设任一激光点P在XY平面上的坐标为(Xp，Yp)，计算此点P到多线段P1P2……Pn中各线段的距离，分别为d1，d2……dn-1，判断d1，d2……dn-1中是否存在小于缓冲半径d的值，如果存在，则点P在缓冲区内，如果不存在，则点P不在缓冲区内。4.根据权利要求1或3所述的基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于：缓冲半径d为0.05~0.5米。5.根据权利要求1所述的基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于：步骤(5)中首先统计出过滤后的激光点中Z坐标的最大值和最小值，分别为Zmax和Zmin，然后根据多线段P1P2……Pn的节点坐标和Zmax、Zmin值，得到多线段P1P2……Pn中任一线段PiPi+1的立面中的四个顶点的三维坐标，依次为(Xi，Yi，Zmin)、(Xi+1，Yi+1，Zmin)、(Xi+1，Yi+1，Zmax)和(Xi，Yi，Zmax)，其中1≤i≤n-1，根据四个顶点坐标，生成任一线段PiPi+1的立面，按此循环直至生成多线段P1P2……Pn的立面。6.根据权利要求1所述的基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于：步骤(5)中采用拟合算法对所有缓冲区中的激光点进行拟合，拟合出建筑立面。2CN103198494A说明书1/3页一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于建筑物外轮廓线及三维激光点云，自动提取建筑物的立面的方法，属于测绘信息领域。背景技术[0002]街景服务是目前数字城市发展的新亮点，是目前互联网上的热点和地图服务的发展方向。[0003]街景服务离不开数据的支持，目前街景数据采集过程中，同时采集了三维激光点云数据和全景影像数据。三维激光点云是物体表面的高精度三维坐标，通过点云可以直接获取地物坐标及特征信息。但是三维激光点云只是原始数据，并不是街景服务所需要的成果数据。在数据生产过程中，需要根据三维激光点云，提取建筑物的立面。[0004]建筑物的立面是建筑物外墙面的抽象表示，它始终垂直于地平面，是主