一种建筑物数字断面提取方法、系统、终端及存储介质技术方案

本申请涉及一种建筑物数字断面提取方法、系统、终端及存储介质，其属于三维激光雷达数据处理技术领域，该方法包括：获取雷达数据流；根据所述雷达数据流和预设的融合模型得到空间三维建筑物；按照预设的高度值逐梯度截取所述空间三维建筑物得到多个初始断面；计算多个所述初始断面在二维投影面上的面积，将在二维投影面上的面积最大的初始断面标记为目标断面；根据所述目标断面和预设的渲染模型得到展示断面。本申请具有提高提取的建筑物断面的精确度的效果。确度的效果。确度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物数字断面提取方法、系统、终端及存储介质


[0001]本申请涉及三维激光雷达数据处理
，尤其是涉及一种建筑物数字断面提取方法、系统、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]历史建筑作为人类历史发展过程中的瑰宝，具有重要的文化传承价值，因而对其相关的话题，如怎样保护、如何传承均为长久以来的议题。在长久的探讨过程中，人们发现建筑物断面作为建筑物一种重要的特征，充分体现了传统中华民族在建筑物上的独特见解与文化融合。
[0003]当前，建筑物断面的获取有赖于三维点云应用的逐步扩展。然而，由于历史建筑结构的复杂性和三维场景构成的多样性，如何有效高精度地提取建筑物断面依然是个难点。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种建筑物数字断面提取方法、系统、终端及存储介质，具有提高提取的建筑物断面的精确度的特点。
[0005]本申请目的一是提供一种建筑物数字断面提取方法。
[0006]本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种建筑物数字断面提取方法，包括：获取雷达数据流；根据所述雷达数据流和预设的融合模型得到空间三维建筑物；按照预设的高度值逐梯度截取所述空间三维建筑物得到多个初始断面；计算多个所述初始断面在二维投影面上的面积，将在二维投影面上的面积最大的初始断面标记为目标断面；根据所述目标断面和预设的渲染模型得到展示断面。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请能够依据雷达数据流构建与实体建筑物具有一致性的空间三维建筑物，然后再自动化截取空间三维建筑物得到多个初始断面，再从多个初始断面中，智能选取物料最丰富、最具有代表性的断面作为目标断面，使得目标断面能够准确表征建筑物的特征。同时，本申请还能够对选取的目标断面进行渲染，从而使得输出的展示断面所表征的建筑物的二维断面图细节程度更为丰富。
[0008]本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述雷达数据流包括外表面点云、主结构点云以及细节点云。
[0009]通过采用上述技术方案，多源的雷达数据流，从而保障了依据雷达数据流构建的空间三维建筑物的准确度。
[0010]本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述按照预设的高度值逐梯度截取所述空间三维建筑物得到多个初始断面包括：利用树形数据结构重组织空间三维建筑物；
以空间三维建筑物由底部至顶部的方向为截取方向，按照预设的高度值逐梯度截取空间三维建筑物得到多个初始断面；将多个所述初始断面按照截取时间的先后顺序排列得到初始集。
[0011]本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述计算多个所述初始断面在二维投影面上的面积包括：获取所述初始集；按照所述初始集中初始断面的排序依次计算每一个初始断面在二维投影面上的面积；所述计算每一个初始断面在二维投影面上的面积包括：选取二维投影面；将初始断面包含的三维点云投影至二维投影面；基于葛立恒扫描法计算初始断面的凸壳；基于所述凸壳采用凹包算法计算初始断面的凹壳；计算所述凹壳在二维投影面上的面积；所述凹壳在二维投影面上的面积与所述初始断面在二维投影面上的面积相等。
[0012]本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述计算所述凹壳在二维投影面上的面积包括：其中，A为凹壳形成的多边形，m为多边形的边数，R
i
为i个边形成的多边形，i为1至m之间的任意一个正整数，Area(CH)为凹壳的面积。
[0013]本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述目标断面和预设的渲染模型得到展示断面包括：提取目标断面的渲染属性，所述渲染属性包括正开度值和负开度值；根据所述目标断面和正开度值得到正开度算子渲染图；提取所述正开度算子渲染图的边缘直线；根据所述目标断面和负开度值得到负开度算子渲染图；提取所述负开度算子渲染图的边缘直线；根据所述正开度算子渲染图的边缘直线、负开度算子渲染图的边缘直线以及预设的合成模型得到展示断面。
[0014]本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述提取目标断面的渲染属性包括：确定中心点P，所述中心点P为目标断面所包含的三维点云中的任意一个三维点云；以中心点P为轴心在八个方位角上依次查找与中心点P距离指定半径的点Q，所述八个方位角由小至大分别为0
°
、45
°
、90
°
、135
°
、180
°
、225
°
、270
°
、315
°
；依次在八个方位角上计算中心点P和点的仰角的最大值
其中，和分别为中心点和点的高程值，为中心点和点的水平距离；基于所述八个方位角上的仰角的最大值，计算对应的每一个方位角上的最小天顶角；得到中心点P的正开度值：其中，n为选取的方位角个数，为第i个方位角上的最小天顶角；依次在八个方位角上计算中心点P和点的俯视角的最大值；其中，和分别为中心点和点的高程值，为中心点和点的水平距离；基于所述八个方位角上的俯视角的最大值，计算对应的每一个方位角上的最小天底角；得到中心点P的负开度值：；其中，n为选取的方位角个数，为第i个方位角上的最小天底角；得到中心点P的正开度值和负开度值后，判断是否遍历目标断面所包含的三维点云；若是，则根据计算所得的正开度值和负开度值得到渲染属性。
[0015]本申请目的二是提供一种建筑物数字断面提取系统。
[0016]本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种建筑物数字断面提取系统，包括：数据获取模块，用于获取雷达数据流；第一计算模块，用于根据雷达数据流和预设的融合模型得到空间三维建筑物；第二计算模块，用于按照预设的高度值逐梯度截取空间三维建筑物得到多个初始断面；第三计算模块用于计算多个初始断面在二维投影面上的面积，将在二维投影面上的面积最大的初始断面标记为目标断面；数据输出模块，用于根据目标断面和预设的渲染模型得到展示断面。
[0017]本申请目的三是提供一种智能终端。
[0018]本申请的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：一种智能终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行的上述建筑物数字断面提取方法的计算机程序指令。
[0019]本申请目的四是提供一种计算机介质，能够存储相应的程序。
[0020]本申请的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种建筑物数字断面提取方法的计算机程序。
[0021]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.一方面，本申请能够依据雷达数据流构建与实体建筑物具有一致性的空间三维建筑物，然后再自动化截取空间三维建筑物得到多个初始断面，再从多个初始断面中，智能选取物料最丰富、最具有代表性的断面作为目标断面，使得目标断面能够准确表征建筑物的特征；2.另一方面，本申请还能够对选取的目标断面进行渲染，从而使得输出的展示断面所表征的建筑物的二维断面图细节程度更丰富，使得本申请能够适应多样性的建筑物结构。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑物数字断面测量方法，其特征在于，包括：获取雷达数据流；根据所述雷达数据流和预设的融合模型得到空间三维建筑物；按照预设的高度值逐梯度截取所述空间三维建筑物得到多个初始断面；计算多个所述初始断面在二维投影面上的面积，将在二维投影面上的面积最大的初始断面标记为目标断面；根据所述目标断面和预设的渲染模型得到展示断面。2.根据权利要求1所述的建筑物数字断面测量方法，其特征在于，所述雷达数据流包括外表面点云、主结构点云以及细节点云。3.根据权利要求1所述的建筑物数字断面测量方法，其特征在于，所述按照预设的高度值逐梯度截取所述空间三维建筑物得到多个初始断面包括：利用树形数据结构重组织空间三维建筑物；以空间三维建筑物由底部至顶部的方向为截取方向，按照预设的高度值逐梯度截取空间三维建筑物得到多个初始断面；将多个所述初始断面按照截取时间的先后顺序排列得到初始集。4.根据权利要求3所述的建筑物数字断面测量方法，其特征在于，所述计算多个所述初始断面在二维投影面上的面积包括：获取所述初始集；按照所述初始集中初始断面的排序依次计算每一个初始断面在二维投影面上的面积；所述计算每一个初始断面在二维投影面上的面积包括：选取二维投影面；将初始断面包含的三维点云投影至二维投影面；基于葛立恒扫描法计算初始断面的凸壳；基于所述凸壳采用凹包算法计算初始断面的凹壳；计算所述凹壳在二维投影面上的面积；所述凹壳在二维投影面上的面积与所述初始断面在二维投影面上的面积相等。5.根据权利要求4所述的建筑物数字断面测量方法，其特征在于，所述计算所述凹壳在二维投影面上的面积包括：其中，A为凹壳形成的多边形，m为多边形的边数，R
i
为i个边形成的多边形，i为1至m之间的任意一个正整数，为凹壳的面积。6.根据权利要求1所述的建筑物数字断面测量方法，其特征在于，所述根据所述目标断面和预设的渲染模型得到展示断面包括：提取目标断面的渲染属性，所述渲染属性包括正开度值和负开度值；根据所述目标断面和正开度值得到正开度算子渲染图；提取所述正开度算子渲染图的边缘直线；
根据所述目标断面和负开度值得到负开度算子渲染图；提取所述负开度算子渲染图的边缘直线；根据所述正开度算子渲染图的边缘直线、负开度算子渲染图的边缘直线以及预设的合成模型得到展示断面。7.根据权利要求1所述的建筑物数字断面测量方法，其特征在于，所述提取目标断面的渲染属性包括：确定中心点P，所述中心点P为目标断面所包含的三维点云中的任意一个三维点云；以中心点P为轴心在八个方位角上依次查找与中心点P距离指定半径的点Q，所述八个方位角由小至大分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：任小强，孟勇飞，张圆，沙敏敏，薛天纵，李利军，张琰，孔祥思，徐西桂，赵曼，吴启岳，刘国刚，王辉，张烁，左正昭，
申请(专利权)人：建设综合勘察研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：