一种建筑物测绘方法、装置、系统以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种建筑物测绘方法、装置、系统以及存储介质，属于工程测绘领域，方法包括：从原始三维点云坐标中筛选出立面墙点云坐标；根据立面墙点云坐标构建目标栅格图；通过目标栅格图构建目标直线段；根据目标直线段从目标栅格图中获取目标点云坐标；计算目标点云坐标的交点得到直线交点；通过目标点云坐标以及直线交点进行图像绘制得到建筑物测绘结果。本发明专利技术不仅降低了一定的算力要求，加快了出模速度，还大大减少了人工绘图的工作量，只需要简单的人工检核与修剪便可以直接出图。单的人工检核与修剪便可以直接出图。单的人工检核与修剪便可以直接出图。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物测绘方法、装置、系统以及存储介质


[0001]本专利技术主要涉及工程测绘
，具体涉及一种建筑物测绘方法、装置、系统以及存储介质。

技术介绍

[0002]房地一体化工作的主要流程有权籍测绘、权属调查、数据库建设、不动产数据衔接、图件编绘、确权颁证等六大方面，其中“权籍测绘”最为重要、后续流程均以此为载体，同时也是最费人力、物力、财力的一环。在以往，权籍测绘一般多使用全站仪和RTK等定点测角仪器，利用解析法、入户法、简易法和图解法等多种方法相结合的方式来测量和绘制相关宗地权属图件；这种方法在内业和外业工作上都较为费时费力，难以应对国土资源全面高效的调绘需求。近年来，随着无人机航测技术的不断发展，促使国土资源调查、以及房地一体化等工作的测绘技术亦在不断革新进步。这一技术，使得相关的测绘从业者从酷热严寒的外业工作环境、以及辛苦繁重的外业工作中解脱出来，大大提升了相关测绘工作的生产效率。然而，随着外业测量工作在无人机航测这样的新硬件技术的加持下取得革命性的重大突破时，内业方面却没有跟上其步伐，及时产出与之相适应的自动化绘图方法。现如今，人们仍需要在枯燥繁杂、机械式重复的绘图工作中投入大量的人力物力，因此这一现状仍急需改变。
[0003]新型无人机载相机对地航拍或机载Lidar对地扫描的测绘作业模式，主要是通过专业的倾斜摄影相机或三维激光扫描仪获取地物的三维信息，经后续建模处理后可直观的反应地物的三维位置、外观形状、纹理属性等信息，将相当一部分外业工作量转换到了内业处理上来，有效改善了传统测量模式作业效率低、房屋密集不通视、以及数据成果单一等弊端，并解决了一部分民房无法入户调查的难题。但是该模式也增加了从业者对于人力和物力的投入要求，需要更多的内业劳动力、更强的计算机性能，如常用的三维建模软件ContextCapture、PhotoScan、DJI Terra、重建大师等都需要计算机具备较强的数据运算与图形处理能力。然而，目前在房地一体化领域，对于硬件性能的发挥只走到了建模出模阶段，出模后仍需要大量人员投入到制图绘图的工作当中。这不仅是一种算力浪费，更是难以满足人们日益增长的效率需求。
[0004]传统“航测出模+人员绘图”的模式，需要经历
“①
航拍
→②
空三解算
→③
不规则三角网构建
→④
纹理贴图
→⑤
出模
→⑥
人工判读
→⑦
模上采点
→⑧
连点成线
→⑨
接线成面
→⑩
成图输出”等10个主要步骤，其中
②③④⑤
步需要较强的计算性能、较为费时，
⑥⑦⑧⑨⑩
步需要大量的人工参与。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种建筑物测绘方法、装置、系统以及存储介质。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种建筑物测绘方法，包括如下步骤：
[0007]从预设工具中获取多个原始三维点云坐标，并从所有所述原始三维点云坐标中筛选出多个立面墙点云坐标；
[0008]根据所有所述立面墙点云坐标构建目标栅格图；
[0009]通过所述目标栅格图构建多个目标直线段；
[0010]根据各个所述目标直线段从所述目标栅格图中获取与各个所述目标直线段对应的多个目标点云坐标；
[0011]计算多个所述目标点云坐标的交点，得到多个直线交点；
[0012]通过所有所述目标点云坐标以及所有所述直线交点进行图像绘制，得到建筑物测绘结果。
[0013]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种建筑物测绘装置，包括：
[0014]筛选模块，用于从预设工具中获取多个原始三维点云坐标，并从所有所述原始三维点云坐标中筛选出多个立面墙点云坐标；
[0015]栅格图构建模块，用于根据所有所述立面墙点云坐标构建目标栅格图；
[0016]直线段构建模块，用于通过所述目标栅格图构建多个目标直线段；
[0017]点云坐标获取模块，用于根据各个所述目标直线段从所述目标栅格图中获取与各个所述目标直线段对应的多个目标点云坐标；
[0018]计算模块，用于计算多个所述目标点云坐标的交点，得到多个直线交点；
[0019]测绘结果获得模块，用于通过所有所述目标点云坐标以及所有所述直线交点进行图像绘制，得到建筑物测绘结果。
[0020]基于上述一种建筑物测绘方法，本专利技术还提供一种建筑物测绘系统。
[0021]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种建筑物测绘系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的建筑物测绘方法。
[0022]基于上述一种建筑物测绘方法，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质。
[0023]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的建筑物测绘方法。
[0024]本专利技术的有益效果是：通过从原始三维点云坐标中筛选出立面墙点云坐标，根据立面墙点云坐标构建目标栅格图，通过目标栅格图构建目标直线段，根据目标直线段从目标栅格图中获取目标点云坐标，计算目标点云坐标的交点得到直线交点，通过目标点云坐标以及直线交点的图像绘制得到建筑物测绘结果，不仅降低了一定的算力要求，加快了出模速度，还大大减少了人工绘图的工作量，只需要简单的人工检核与修剪便可以直接出图。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例提供的一种建筑物测绘方法的流程示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的立面墙点云坐标的分离原理示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的立面墙点云坐标的分离效果示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例提供的hough变换的点线对偶原理示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例提供的hough变换的点线对偶结果图；
[0030]图6为本专利技术实施例提供的hough变换在参数空间中的噪声表现示意图；
[0031]图7为本专利技术实施例提供的hough变换在图像空间中的噪声表现示意图；
[0032]图8为本专利技术实施例提供的hough变换在图像空间中的降噪效果示意图；
[0033]图9为本专利技术实施例提供的直线拟合结果示意图；
[0034]图10为本专利技术实施例提供的顶点构面方法流程图；
[0035]图11为本专利技术实施例提供的一种建筑物测绘装置的模块框图。
具体实施方式
[0036]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0037]图1为本专利技术实施例提供的一种建筑物测绘方法的流程示意图。
[0038]如图1所示，一种建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑物测绘方法，其特征在于，包括如下步骤：从预设工具中获取多个原始三维点云坐标，并从所有所述原始三维点云坐标中筛选出多个立面墙点云坐标；根据所有所述立面墙点云坐标构建目标栅格图；通过所述目标栅格图构建多个目标直线段；根据各个所述目标直线段从所述目标栅格图中获取与各个所述目标直线段对应的多个目标点云坐标；计算多个所述目标点云坐标的交点，得到多个直线交点；通过所有所述目标点云坐标以及所有所述直线交点进行图像绘制，得到建筑物测绘结果。2.根据权利要求1所述的建筑物测绘方法，其特征在于，所述从所有所述原始三维点云坐标中筛选出多个立面墙点云坐标的过程包括：从所有所述原始三维点云坐标中筛选出最小Z坐标，筛选后得到最小Z坐标；根据所述最小Z坐标分别对各个所述原始三维点云坐标中的Z坐标进行更新，得到与各个所述原始三维点云坐标对应的更新后点云坐标；分别以各个所述更新后点云坐标为圆心、以预设搜索值为半径构建与各个所述更新后点云坐标对应的搜索区域；根据各个所述搜索区域对所有所述更新后点云坐标进行搜索，并分别统计各个所述搜索区域搜索到的更新后点云坐标的数量，得到与各个所述更新后点云坐标对应的相邻点总数；验证各个所述相邻点总数是否大于或者等于预设相邻点验证值，若验证成功，则将所述相邻点总数对应的更新后点云坐标作为立面墙点云坐标，从而得到多个立面墙点云坐标。3.根据权利要求1所述的建筑物测绘方法，其特征在于，所述根据所有所述立面墙点云坐标构建目标栅格图的过程包括：从所有所述立面墙点云坐标中分别筛选出X轴最大值、Y轴最大值、X轴最小值以及Y轴最小值，得到点云坐标X轴最大值、点云坐标Y轴最大值、点云坐标X轴最小值以及点云坐标Y轴最小值；通过第一式计算所述点云坐标X轴最大值与所述点云坐标X轴最小值的X轴方向栅格总数，得到X轴方向栅格总数，所述第一式为：其中，numX为X轴方向栅格总数，Xmax为点云坐标X轴最大值，Xmin为点云坐标X轴最小值，ΔL为预设栅格边长，fix()为向0取整函数；通过第二式计算所述点云坐标Y轴最大值与所述点云坐标Y轴最小值的Y轴方向栅格总数，得到Y轴方向栅格总数，所述第二式为：其中，numY为Y轴方向栅格总数，Ymax为点云坐标Y轴最大值，Ymin为点云坐标Y轴最小
值，ΔL为预设栅格边长，fix()为向0取整函数；通过所述X轴方向栅格总数与所述Y轴方向栅格总数构建得到原始栅格图；对所述原始栅格图进行初始化处理，得到初始化后栅格图，所述初始化后栅格图包括多个初始栅格坐标；通过第三式计算所述点云坐标X轴最小值与各个所述立面墙点云坐标的X轴的点栅格X轴坐标，得到与各个所述立面墙点云坐标对应的点栅格X轴坐标，所述第三式为：其中，X_1(i)为第i个立面墙点云坐标对应的栅格X轴坐标，X
i
为第i个立面墙点云坐标的X轴，Xmin为点云坐标X轴最小值，ΔL为预设栅格边长，fix()为向0取整函数；通过第四式计算所述点云坐标Y轴最小值与各个所述立面墙点云坐标的Y轴的点栅格Y轴坐标，得到与各个所述立面墙点云坐标对应的点栅格Y轴坐标，所述第四式为：其中，Y_1(i)为第i个立面墙点云坐标对应的栅格Y轴坐标，Y
i
为第i个立面墙点云坐标的Y轴，Ymin为点云坐标Y轴最小值，ΔL为预设栅格边长，fix()为向0取整函数；根据与各个所述立面墙点云坐标对应的点栅格X轴坐标以及与各个所述立面墙点云坐标对应的点栅格Y轴坐标，得到与各个所述立面墙点云坐标对应的点栅格坐标；判断各个所述点栅格坐标是否与多个初始栅格坐标中任一个初始栅格坐标相等，若是，则将与各个所述点栅格坐标对应的二值型栅格数据赋值为第一设定值；若否，则将与各个所述点栅格坐标对应的二值型栅格数据赋值为第二设定值，且所述第一设定值不等于所述第二设定值；根据所有所述二值型栅格数据构建目标栅格图。4.根据权利要求3所述的建筑物测绘方法，其特征在于，所述通过所述目标栅格图构建多个目标直线段的过程包括：利用Hough变换算法对所述目标栅格图进行曲线变换，得到多个栅格图曲线；利用MATLAB工具分别计算各个所述栅格图曲线的交点，得到与各个所述栅格图曲线对应的曲线交点；若所述曲线交点位于所有所述栅格图曲线中至少两个栅格图曲线上，则统计至少两个栅格图曲线上的二值型栅格数据的总数，从而得到与各个所述曲线交点对应的二值型栅格数据总数；若所述二值型栅格数据总数大于预设栅格数据验证值，则通过至少两个栅格图曲线上的二值型栅格数据构建直线，从而得到与各个所述曲线交点对应的初始直线段；分别对...

【专利技术属性】
技术研发人员：康传利，林梓涛，范冬林，张赛，兰猗令，张思瑶，耿崇铭，杨佳乐，陈进启，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：