无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法、装置与介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法、装置与介质，该方法，包括：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。上述方法能够依据多视倾斜影像，准确提取建筑的轮廓，提高建筑的测绘精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法、装置与介质
本专利技术涉及建筑测绘
，具体涉及一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法、装置与介质。
技术介绍
地形图是一种重要的通用性地图，它是地物和地貌位置、形状等在特定水平面上的投影。具体来说，就是将地面上的地物和地貌沿铅垂线方向投影到投影面上，并按一定的比例尺缩绘而成。房屋作为重要地物，是各种地形图中的关键要素，其测绘的便捷性和精确性对于地形图至关重要。近年来，采用无人机进行1：2000乃至1：500比例尺范围的大比例尺地形图测绘已成为全球测量领域内的热点研究。相较于传统地形图测绘方法，无人机大比例尺测绘具有自动化程度高、影像分辨率高、视角丰富等优点，在作业效率方面具有显著优势，也大大降低了外业强度。大比例尺地形图中房屋线是由建筑外立面在投影面上的投影线构成的，因而房屋的测绘精度直接取决于其外立面及房屋边线的确定精度。然而，人工在立体影像上直接绘制房屋边线时，由于线性目标在视图中呈现尖角易产生较大的勾选偏差；同时，由于树木植被和其他地物的遮挡，大量房屋的基底、边线和角点等特征位置也并不能直接呈现在影像上，导致无法进行测绘。上述种种问题导致房屋测绘的精度不足、效率不高，并在很大程度上限制了无人机测制大比例尺地形图的推广和应用。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法、装置与介质，能够依据多视倾斜影像，准确提取建筑的轮廓，提高建筑的测绘精度和效率。本专利技术实施例提供一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，包括：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。优选地，所述根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点，具体包括：计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线；计算相邻的所述外立面对应的投影直线的交点，作为所述投影交点；连接同一外立面对应的两个投影交点，得到所述外立面的投影线。优选地，所述根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型之前还包括：根据所述多视倾斜影像的位置数据和姿态数据，对所述多视倾斜影像进行空中三角测量、几何校正、坐标转换以及影像拼接。优选地，所述计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线，具体包括：根据所述实景三维模型的外立面的相邻关系，对所述实景三维模型的外立面进行编号；根据所述实景三维模型的外立面的编号顺序，依次计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线。优选地，所述计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线，具体包括：根据公式计算第i个外立面对应的投影点的投影直线；其中，投影直线的直线方程参数(x1，y1)、(x2，y2)为第i个外立面对应的投影点的坐标。优选地，所述计算相邻的所述外立面对应的投影直线的交点，作为所述投影交点，具体包括：根据公式计算相邻的所述外立面对应的投影直线的交点；其中，(x3，y3)、(x4，y4)为第i+1个外立面对应的投影点的坐标。优选地，所述无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法还包括：依据影像拼接后的所述多视倾斜影像中局部区域地表所在的平面，采用城市平面坐标系或高斯投影平面坐标系建立相对于所述实景三维模型的测量投影面。本专利技术实施例还提供了一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘装置，包括：三维模型构建模块，用于根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；投影模块，用于从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；投影交点计算模块，用于根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；轮廓提取模块，用于根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。本专利技术实施例还提供了一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法的有益效果在于：所述无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，包括：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。上述方法能够依据多视倾斜影像，准确提取建筑的轮廓，提高建筑的测绘精度和效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法的流程图；图2是建筑外立面投影示意图；图3是建筑外立面的投影交点示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘装置的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，其是本专利技术实施例所提供的一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法的流程图，所述无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，包括：S100：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；S200：从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；S300：根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；S400：根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。在本实施例中，外立面中两点的选取可以依据所述实景三维模型中的特征位置进行指定，也可以经由设计图、现场测量等方式直接获取和输入点位坐标。外立面中两点的选取的原则是位于相应的外立面上，且具有较高影像辨识度，便于点选。同时，为提高立面计算精度，建议两点间的距离尽可能远。优选地，外立面中选取的两点间的连线大于外立面宽度的一半，且两点间的连线呈水平。进一步地，外立面中选取的两点间的高度差小于外立面高度的一半。依照所述投影线、所述投影交点之间拓扑关系即可连接形成为所述指定建筑的轮廓线，得到所述指定建筑的轮廓。如图2所示，建筑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，其特征在于，包括：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，其特征在于，包括：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；从所述实景三维模型中相邻的外立面中各选取两点，并投影到预设的测量投影面上，得到相邻的所述外立面中选取的两点在所述投影平面上的投影点；根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点；根据所述投影线、所述投影交点之间的拓扑关系，连接所述投影线、所述投影交点，得到所述指定建筑的轮廓。2.如权利要求1所述的无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，其特征在于，所述根据同一外立面对应的投影点，计算所述外立面的投影线以及相邻的所述外立面的投影交点，具体包括：计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线；计算相邻的所述外立面对应的投影直线的交点，作为所述投影交点；连接同一外立面对应的两个投影交点，得到所述外立面的投影线。3.如权利要求1所述的无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，其特征在于，所述根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型之前还包括：根据所述多视倾斜影像的位置数据和姿态数据，对所述多视倾斜影像进行空中三角测量、几何校正、坐标转换以及影像拼接。4.如权利要求2所述的无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，其特征在于，所述计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线，具体包括：根据所述实景三维模型的外立面的相邻关系，对所述实景三维模型的外立面进行编号；根据所述实景三维模型的外立面的编号顺序，依次计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线。5.如权利要求4所述的无人机大比例尺地形图房屋外立面测绘方法，其特征在于，所述计算连接同一外立面对应的投影点的投影直线，具体包括：根据公式计算第i个外立面对应的投影点的投影直线；其中，投影直线的直线方程参数(x1，y1)、(x2，y2)为第i个外立...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，张荣，林鸿，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44