倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法、装置与存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法、装置与存储介质，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的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线；提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点。上述方法能够依据多视倾斜影像，准确提取建筑的特征点，提高建筑的测绘精度和效率。

Extraction Method, Device and Storage Media of Building Characteristic Points in Tilt Photogrammetry

The invention discloses a method, device and storage medium for extracting building feature points in tilt photogrammetry. The method includes: constructing a real-world three-dimensional model of a designated building based on multi-view tilt images; selecting three non-collinear points from the outer facade of the real-world three-dimensional model to calculate the optimal plane corresponding to the outer facade; and calculating two phases in the real-world three-dimensional model according to the two phases in the real-world three-dimensional model. The intersection of the two adjacent facades is calculated, and the intersection point of the intersection line and the optimal plane of the other facades in the three-dimensional model of the real scene is extracted as the feature point of the three-dimensional model of the real scene. The above method can accurately extract building feature points based on multi-view tilt images, and improve the accuracy and efficiency of building surveying and mapping.

【技术实现步骤摘要】
倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法、装置与存储介质
本专利技术涉及建筑测绘
，具体涉及一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法、装置与存储介质。
技术介绍
倾斜摄影测量是国际摄影测量领域近年来兴起的一项高新技术，它通过从不同的视角采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成近乎真实的三维城市模型。倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实地反映地物的实际情况，极大地弥补了传统正射影像应用的不足。通过配套应用，可直接基于成果影像生成点云和实景三维模型，用户能够多角度进行点选和量测，扩展了倾斜摄影测量技术的应用。实景三维模型一般是由海量点云基于三角网而贴面生成的。随着倾斜摄影测量的相机分辨率越来越高、镜头数量也越来越多，实景三维模型的数据量呈几何级数的递增，直接利用三角网实现特征点搜索的效率越来越低；并且，由于三角网本身特性的制约，它对于面的拟合效果较好，但对于建筑物外轮廓非平缓的线状目标和突出角点难以准确拟合；而若由人工直接辨认特征点，又往往因为目标在视图中呈现尖角易产生较大的勾选偏差；另外，由于树木植被和其他地物的影响，很多建筑物的特征点还不能直接呈现在倾斜影像上。上述种种问题会导致建筑物的特征点提取精度不足效率不高，难以满足规划、建设、城管和市政等领域对建筑物量测有较高精度要求的场合。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法、装置与存储介质，能够依据多视倾斜影像，准确提取建筑的特征点，提高建筑的测绘精度和效率。本专利技术实施例提供一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，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的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线；提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点。优选地，所述从所述实景三维模型的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面，具体包括：根据公式计算所述外立面对应的最优平面；其中，P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)、P3(x3,y3,z3)为所述外立面不共线的三点对应的坐标。优选地，所述根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线，具体包括：根据两个相邻的外立面对应的最优平面的法向量，计算所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标；根据所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标，获得所述两个相邻的外立面的交线。优选地，根据两个相邻的外立面对应的最优平面的法向量，计算所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标，具体包括：根据公式计算所述交线的方向向量；根据公式计算过所述交线的指定坐标；其中，分别为两个相邻的外立面对应的最优平面的法向量。优选地，所述根据所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标，获得所述两个相邻的外立面的交线，具体包括：根据公式计算所述交线的方程，以获得所述两个相邻的外立面的交线；其中，(0，y0，z0)为过所述交线的指定坐标，t为参数。优选地，所述提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点，具体包括：根据公式计算所述其他外立面对应的最优平面；其中，Q1(xQ1,yQ1,zQ1)、Q2(xQ2,yQ2,zQ2)、Q3(xQ3,yQ3,zQ3)为所述外立面不共线的三点对应的坐标；根据公式i(x-xQ1)+j(y-yQ1)+k(z-zQ1)＝0，计算所述其他外立面的最优平面对应的法式方程；根据公式计算所述交线的方程的参数t；根据所述交线的方程以及所述交线的方程的参数t，计算所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点坐标。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。本专利技术实施例还提供了一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取装置，包括：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；平面计算模块，用于从所述实景三维模型的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；交线计算模块，用于根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线；特征点提取模块，用于提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点。本专利技术实施例还提供了一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取装置，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倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法。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倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法的有益效果在于：所述倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，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的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线；提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点。上述方法能够依据多视倾斜影像，准确提取建筑的特征点，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倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法的流程图；图2是某示意性建筑的部分代表性特征点的示意图；图3是由三个点组成向量确定相应平面的示意图；图4是根据两个相邻平面和的法向量，求解出交线的方向向量的示意图；图5是交线与最优平面的交点的示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取装置的示意图。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倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法的流程图，所述倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，包括：S100：根据多视倾斜影像，构建指定建筑的实景三维模型；待提取的建筑物特征点是由两个相邻的外立面相交形成的交线。建筑物特征点是体现建构筑物外轮廓的各种边线、交线等直线，包括但不仅限于建筑面之间的交线、建筑立面与顶面形成的边缘线、坡面的边坡线及坡脚线等，可以依据建筑物的复杂程度和建模的精细要求程度而定；例如，参见图2所示的某示意性建筑的部分代表性特征点的示意图。S200：从所述实景三维模型的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；在本实施例中，由于不共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，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的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线；提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点。

【技术特征摘要】
1.一种倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，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的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面；根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线；提取所述交线与所述实景三维模型中其他外立面的最优平面的交点，作为所述实景三维模型的特征点。2.如权利要求1所述的倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，其特征在于，所述从所述实景三维模型的外立面中选取不共线的三点，以计算所述外立面对应的最优平面，具体包括：根据公式计算所述外立面对应的最优平面；其中，P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)、P3(x3,y3,z3)为所述外立面不共线的三点对应的坐标。3.如权利要求2所述的倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，其特征在于，所述根据所述实景三维模型中两个相邻的外立面对应的最优平面，计算所述两个相邻的外立面的交线，具体包括：根据两个相邻的外立面对应的最优平面的法向量，计算所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标；根据所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标，获得所述两个相邻的外立面的交线。4.如权利要求3所述的倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，其特征在于，根据两个相邻的外立面对应的最优平面的法向量，计算所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标，具体包括：根据公式计算所述交线的方向向量；根据公式计算过所述交线的指定坐标；其中，分别为两个相邻的外立面对应的最优平面的法向量。5.如权利要求4所述的倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，其特征在于，所述根据所述交线的方向向量以及过所述交线的指定坐标，获得所述两个相邻的外立面的交线，具体包括：根据公式计算所述交线的方程，以获得所述两个相邻的外立面的交线；其中，(0，y0，z0)为过所述交线的指定坐标，t为参数。6.如权利要求5所述的倾斜摄影测量建筑物特征点提取方法，其特征在于，所述...

【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