【技术实现步骤摘要】
基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法及系统
[0001]本专利技术属于室内语义建模
，具体涉及一种基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法及系统。
技术介绍
[0002]伴随着三维建模技术的成熟发展，已经积累了大量的建筑物三维立体模型，传统的建筑物三维立体模型通常可以用来展示建筑物整体的外观、外部结构等信息，然而传统的建筑物三维立体模型却缺少关于其内部结构的信息，当已经查看过建筑物的外观，想要进一步了解建筑物的内部结构时，还需要再单独去浏览建筑物的内部平面结构图，建筑物外部结构与建筑物内部结构的相互独立，使对传统建筑物三维立体模型的分析和应用面临困难，不能使其充分发挥作用，由此，研究一种建筑物室内语义模型的构建方法，来将建筑物室内结构融合到传统建筑物三维立体模型上具有十分重要的意义。
[0003]然而现有技术对于语义模型的建立仍然停留在对于模型如何建成的问题上，并未考虑利用语义本身构建一种编码，而该编码自身携带密码功能，而形成一个带密码的编码，从而即对模型语义进行构建，也对模型数据起到保护作用。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：步骤一、获取建筑物各个楼层的室内三维结构图，该室内三维结构图包含由点、直线段、曲线段组成的墙面图形，房间图形，窗户图形，门图形，以及与这些图形相关的文字备注、数字备注，其中所述数字备注包括点在地理区域中的三维坐标、用于标识各建筑在所述地理区域内相对位置的第一标识点坐标，以及层高、楼层数、门窗宽度总高和窗下沿高度；步骤二、定义所述室内三维结构图中窗户图形和门图形的识别规则，按照该识别规则从室内三维结构图中识别出这些图形，并在室内三维结构图上，将窗户图形和门图形替换为两端均与墙面图形相接的折直线段,或直线段和/或曲线段围成封闭图形，且记录该折直线段或封闭图形两端端点或顶点的三维坐标位置，同时生成对该折直线段或封闭图形的语义描述信息；步骤三、基于经步骤二处理得到的室内三维结构图，通过使用墙面细化算法随机提取不同墙面图形的交汇区域图形上的点，以及提取墙面图形与代表门图形和窗图形的直线段相接的所述端点或所述顶点的所述三维坐标位置，将墙面图形细化为直线段，同时生成对该直线段的语义描述信息，进而得到室内三维结构图的简化图；步骤四、依据所述室内三维结构图的简化图，以该简化图中的点作为顶点，以该简化图中的线段作为边生成基于随机算法的随机无向图，并在该随机无向图中使用空间搜索多维编码算法从中提取出各个房间结构，同时生成对房间结构的语义描述信息，从而得到关于室内三维结构图的语义模型；步骤五、对于单栋建筑物三维模型，按照与该模型各个楼层对应的室内三维结构图的语义模型，分别生成单栋建筑物三维模型各个楼层的室内结构；对于小区以及地理区域内建筑物三维模型，按照与该模型中所有建筑物对应的室内三维结构图的语义模型，分别生成小区以及地理区域建筑物三维模型所有楼层的室内结构。2.根据权利要求1所述的一种建筑物室内语义模型的构建方法，其特征在于，步骤二中对于室内三维结构图中窗户图形和门图形的识别规则包括，将门图形定义为由相邻的直线段和/或弧线段相互连接组成的图形，且该弧线段对应的弧度为九十度，将窗图形定义为由线段数量3或4的一组相互连接的直线段组成，且各条直线段的长度相同。3.根据权利要求1或2所述的一种建筑物室内语义模型的构建方法，其特征在于，步骤二中生成对窗户图形和门图形的替换图形即线段的语义描述信息，以及步骤三中生成对墙面图形的替换图形即直线段的语义描述信息，该生成过程包括生成对线段两端端点的位置描述信息，并从室内三维结构图内提取关于窗户图形、门图形、以及墙面图形的文字备注、所述数字备注信息。4.根据权利要求3所述的一种建筑物室内语义模型的构建方法，其特征在于，步骤三中所述墙面细化算法还包括如下执行步骤：第一步、依照距离阈值κ对不同墙面图形的交汇区域图形上的点分别进行聚类处理，从而将彼此之间的距离值小于等于κ的点划分到同一点组，将距离阈值κ的计算描述为如下公式：其中，d代表室内三维结构图上墙面图形的墙宽或墙高，ε代表可接受
的计算误差，也即第一密码；其中，若墙高大于墙宽，d选择为墙宽，反之选择墙高。第二步、所有所述点组内的中心点集合成中心线，采用第一随机算法选出所述中心线上的一个第二标识点，并在室内三维结构图上，针对不包含窗户图形和门图形的墙面图形，连接不同的墙面图形的交汇区域图形的所述第二标识点，从而将墙面图形细化为第一直线段；第三步、针对包含窗户图形和/或门图形的墙面图形，连接墙面图形的交汇区域图形的所述第二标识点和墙面图形与代表门图形、窗图形的线段相接的任选的一个所述端点，从而将墙面图形细化为第二直线段。5.根据权利要求1，2，4中任一项所述的一种建筑物室内语义模型的构建方法，其特征在于，步骤四中所述空间搜索多维编码算法包括如下执行步骤：第一步、定义地理区域内点的彩色值RGB，每一原色值分为255阶，将建筑物在地面投影的外接矩形的长维度、宽维度，以及建筑物高维度都分为2553份，三原色按照在R、G、B中的排序各从0阶开始，随着点在相应维度上运动变化而份的量增加而依次循环从0阶一直增加至满阶255，也即R、G、B先R开始从0阶增阶，且每增加1阶固定不动，而G再开始从0阶增加，且每增加1阶也固定不动，最后变动B从0阶一直到255满阶，然后循环值R增加1阶固定不动而G、B清为0阶，再增加G到1阶固定不动，然后B从0阶增加到255阶之后，接着R第三次增加到3阶G、B再次清为零阶，以此类推，直至变为纯白色255、255、255，点正好从相应维度的一端起始点运动到末端点，则建筑物中任一点的彩色值表示即将其投影至地面依次将长维度、宽维度，以及高维度对应的三组彩色值组成的组作为该点的彩色值表示；而线段采用预设规则的其中一点的相应彩色值表示，预设规则为按照第二随机算法从线段中选取一点，该选取点的相应彩色值即为第三密码；而所述第二标识点的相应彩色值即为第二密码；接下来对于所述随机无向图中的每个顶点，分别计算图中从顶点出发且能够回到该顶点的所有路径信息，该路径信息包括对随机无向图中的顶点和边的遍历序列，定义二维矩形矩阵编码图P，以顶点和边表示的彩色值按规定顺序方向依次间隔排布至编码图P中的矩形格中，形成一条路径对应的彩色值排布的矩形格序列，而不同的路径，彩色值则排布到不同的另一顺序方向上矩形格组中，未排布上的矩形格为黑矩形格，其中每个顶点和边表示的彩色值分为三个像素的颜色值来表示，分别为在长、宽、高上维度对应的颜色值排布在编码图P中一个矩形格中表示，所述矩形格组由矩形格组成的矩形格行或矩形格列构成，由此生成对顶点和边的语义描述信息，该语义描述信息分别对应室内三维结构图的简化图上线段端点和线段的语义描述信息；第二步、根据所述编码图P，判断路径信息内是否至少包含一个门图形的对应边的端点，及一个窗图形的对应边的端点；第三步、将编码图P中保留满足上述第二步中判断条件的路径信息对应的顺序方向上的矩形格序列，而删除不满足的顺序方向上的矩形格序列，再拼合剩下的矩形格形成结构编码图P2,并依据数字备注得出室内三维结构图的各个房间结构，并得到关于室内三维结构图的语义模型，该语义模型包括组成房间的不同边和边所连接的不同顶点，还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊伟，郭宝贵，王娟，唐莉萍，王金兰，
申请(专利权)人：合肥泰瑞数创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。