本发明专利技术公开了一种三维建筑天面提取方法、装置、终端及介质，通过将密集三维建筑网格依据建筑基底面实现独栋建筑体提取，进行三类噪声去除，将原始的建筑体面片集进行精修，利用分层垂向探针探测的方法探测每一建筑体面片集的天面集，采用Mesh定向压缩辅助比照天面数据，判断异常情况，并进行校正，最后完成天面数据集的输出。因此，本发明专利技术实施例能够批量生产建筑密集环境下的天面数据，支撑实景三维建设背景下的城中村治理数据建设，在自动化程度、数据生产精度、数据处理体量上能够达到较高的均衡性，且通过采集天面数据，实现对城中村建筑的有效监管，防止违章搭建，有利于提升城市风貌。风貌。风貌。
【技术实现步骤摘要】
一种三维建筑天面提取方法、装置、终端及介质
[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种三维建筑天面提取方法、装置、终端及介质。
技术介绍
[0002]城中村建设，具有建筑数量多、建设密集，多个建筑之间共用墙体、集中连片，建筑布局不规范，林木、植被等环境要素与建筑体紧密相连、遮盖等特点，导致城中村信息化治理是一项综合技术难题，采用测绘地理信息手段把控城中村的基础建筑数据成为了城中村综合治理的重要支撑。其中，高精度的城中村建筑天面三维数据是该基础建筑数据的重要组成部分，通过采集天面数据，实现对城中村建筑的有效监管，防止违章搭建，提升城市风貌。建筑天面是建筑邻接天空的表面，其具有如下特征：1.建筑天面存储了地面上的人无法看到的信息和结构，如违章搭建的棚、加盖的建筑体等；2.天面数据是对楼顶结构的图形化表达；3.天面三维数据至少应包含顶层的轮廓面及该面距地表的高度。
[0003]现行用于天面提取的方法有如下几种：一是以精确测量的建筑底面作为基底，计算楼层数与固定楼层高的乘积作为建筑天面高度，从而形成三维建筑天面，但该方法计算的天面为粗略估计值，可信度低，无法直接应用于真实管理场景；二是基于建筑点云数据实现屋顶轮廓线提取，并以此构造三维建筑天面，但是因数据体量大、采集困难仅用于独栋建筑，而无法适应城中村的密集数据环境，且无法实现批量处理；三是利用深度学习的方法基于正射遥感影像实现三维建筑天面识别，然而该方法无法区分同一建筑的多个天面情况，且识别精度有限、难以处理建筑与环境遮挡问题。综上，现行方法不足以应用于城中村场景建筑密集环境下的批量式三维建筑天面提取。因此，针对城中村综合治理的应用场景，亟需一种在密集建筑环境下实现高精度三维建筑天面的批量式提取的方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种三维建筑天面提取方法、装置、终端及介质，以解决现有技术中难以在密集建筑环境下实现高精度三维建筑天面的批量式提取的技术问题，能够利用密集三维建筑网格Mesh数据，结合建筑基底面，自动提取高精度的三维建筑天面。
[0005]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种三维建筑天面提取方法，包括：
[0006]根据密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据，获取独栋建筑体的Mesh集合；
[0007]对于所述Mesh集合的每一个独栋建筑体，进行噪声处理，形成标准化建筑体；
[0008]采集所述标准化建筑体的天面候选集，探测所述天面候选集中每一个天面的高程值，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集；
[0009]通过实景比照，筛选出所述糙天面合集的异常糙天面；
[0010]精校正所述异常糙天面，且对所有糙天面进行语义赋值后输出天面数据集。
[0011]作为上述方案的改进，所述根据密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据，获取独栋建筑体的Mesh集合，具体包括：
[0012]将密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据进行空间位置配准；
[0013]建立垂直于所述建筑基底面的竖向立面，根据所述竖向立面与所述Mesh数据的三角面片的相交情况，提取所述建筑基底面覆盖范围内的Mesh数据邻边三角面片集合；
[0014]以所述邻边三角面片集合为种子集合，迭代计算相邻的三角面片，得到所述建筑基底面覆盖范围内的所有连通三角面集合；
[0015]建立所述三角面集合与所述建筑基底面的联结关系，将具有所述联结关系的建筑体作为独栋建筑体，以获得所述独栋建筑体的Mesh集合。
[0016]作为上述方案的改进，所述对于所述Mesh集合的每一个独栋建筑体，进行噪声处理，形成标准化建筑体，具体包括：
[0017]判断所述Mesh集合的每一个独栋建筑体的数据噪声情况，以进行噪声处理；
[0018]若所述独栋建筑体含有邻接数据噪声，则进行邻接数据噪声清理；
[0019]若所述独栋建筑体含有凌空数据噪声，则采用连通性判断后自动剔除凌空数据部分；
[0020]若所述独栋建筑体含有奇异数据噪声，采用人工判别，并进行手工剔除或屏蔽处理；
[0021]将所述噪声处理后的所有独栋建筑体记为标准化建筑体。
[0022]作为上述方案的改进，所述采集所述标准化建筑体的天面候选集，探测所述天面候选集中每一个天面的高程值，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集，具体包括：
[0023]将所述建筑基底面作为基础，以预设步距逐步上移，计算所述建筑基底面与标准化建筑体的相交情况，从而采集所述标准化建筑体的天面候选集；
[0024]在所述建筑基底面内建立均密网格，于垂直所述建筑基底面的每个网格中心设立垂向探针，以探测所述标准化建筑体的天面高程值；
[0025]通过计算所述探针探测的天面高程值，比对所述天面候选集，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集。
[0026]作为上述方案的改进，所述通过实景比照，筛选出所述糙天面合集的异常糙天面，具体为：
[0027]对所述Mesh数据进行竖向压平处理，将竖向压平数据和所述糙天面合集的糙天面进行平面比照，选出异常糙天面；
[0028]对所述Mesh数据进行横向压平处理，将横向压平数据和所述糙天面进行垂直比照，选出所述异常糙天面；
[0029]将所述Mesh数据与所述糙天面进行立体比照，选出所述异常糙天面。
[0030]作为上述方案的改进，所述精校正所述异常糙天面，且对所有糙天面进行语义赋值后输出天面数据集，具体包括：
[0031]对所述异常糙天面进行垂直向的精校正，调整每个异常糙天面点位的高程值；
[0032]精校正所述垂直向调整后的异常糙天面点位的平面坐标值；
[0033]对所有糙天面进行语义赋值后输出天面数据集。
[0034]第二方面，本专利技术实施例提供了一种三维建筑天面提取装置，包括：
[0035]获取集合模块，用于根据密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据，获取独栋建筑体的Mesh集合；
[0036]噪声处理模块，用于对于所述Mesh集合的每一个独栋建筑体，进行噪声处理，形成标准化建筑体；
[0037]采集探测模块，用于采集所述标准化建筑体的天面候选集，探测所述天面候选集中每一个天面的高程值，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集；
[0038]实景比照模块，用于通过实景比照，筛选出所述糙天面合集的异常糙天面；
[0039]校正输出模块，用于精校正所述异常糙天面，且对所有糙天面进行语义赋值后输出天面数据集。
[0040]作为上述方案的改进，所述获取集合模块，具体用于：
[0041]将密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据进行空间位置配准；
[0042]建立垂直于所述建筑基底面的竖向立面，根据所述竖向立面与所述Mesh数据的三角面片的相交情况，提取所述建筑基底面覆盖范围内的Mesh数据邻边三角面片集合；
[0043]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维建筑天面提取方法，其特征在于，包括：根据密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据，获取独栋建筑体的Mesh集合；对于所述Mesh集合的每一个独栋建筑体，进行噪声处理，形成标准化建筑体；采集所述标准化建筑体的天面候选集，探测所述天面候选集中每一个天面的高程值，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集；通过实景比照，筛选出所述糙天面合集的异常糙天面；精校正所述异常糙天面，且对所有糙天面进行语义赋值后输出天面数据集。2.如权利要求1所述的三维建筑天面提取方法，其特征在于，所述根据密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据，获取独栋建筑体的Mesh集合，具体包括：将密集三维建筑网格的Mesh数据与建筑基底面的数据进行空间位置配准；建立垂直于所述建筑基底面的竖向立面，根据所述竖向立面与所述Mesh数据的三角面片的相交情况，提取所述建筑基底面覆盖范围内的Mesh数据邻边三角面片集合；以所述邻边三角面片集合为种子集合，迭代计算相邻的三角面片，得到所述建筑基底面覆盖范围内的所有连通三角面集合；建立所述三角面集合与所述建筑基底面的联结关系，将具有所述联结关系的建筑体作为独栋建筑体，以获得所述独栋建筑体的Mesh集合。3.如权利要求1所述的三维建筑天面提取方法，其特征在于，所述对于所述Mesh集合的每一个独栋建筑体，进行噪声处理，形成标准化建筑体，具体包括：判断所述Mesh集合的每一个独栋建筑体的数据噪声情况，以进行噪声处理；若所述独栋建筑体含有邻接数据噪声，则进行邻接数据噪声清理；若所述独栋建筑体含有凌空数据噪声，则采用连通性判断后自动剔除凌空数据部分；若所述独栋建筑体含有奇异数据噪声，采用人工判别，并进行手工剔除或屏蔽处理；将所述噪声处理后的所有独栋建筑体记为标准化建筑体。4.如权利要求1所述的三维建筑天面提取方法，其特征在于，所述采集所述标准化建筑体的天面候选集，探测所述天面候选集中每一个天面的高程值，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集，具体包括：将所述建筑基底面作为基础，以预设步距逐步上移，计算所述建筑基底面与标准化建筑体的相交情况，从而采集所述标准化建筑体的天面候选集；在所述建筑基底面内建立均密网格，于垂直所述建筑基底面的每个网格中心设立垂向探针，以探测所述标准化建筑体的天面高程值；通过计算所述探针探测的天面高程值，比对所述天面候选集，从而提取所述标准化建筑体的糙天面合集。5.如权利要求1所述的三维建筑天面提取方法，其特征在于，所述通过实景比照，筛选出所述糙天面合集的异常...
【专利技术属性】
技术研发人员：李长辉，李程鹏，刘演志，胡曙光，何骞，杨友生，淦立琴，
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：
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