【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体为基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法。
技术介绍
1、参考中国专利，专利名称为：一种二维cad图纸转bim模型方法及系统（专利公开号：cn115935493a，专利公开日：2023-04-07），涉及数据处理
，该方法包括：获取二维cad图纸，生成一目标转档任务；将目标转档任务的第一任务消息发送至队列服务器中，在总任务列表中将目标转档任务进行排序；提取目标转档任务以对二维cad图纸进行解析，将目标转档任务的专业子任务的第二任务消息发送至消息队列服务器；读取图纸解析结果以获取图纸解析数据，将单专业的二维cad图纸封装成ifc数据文件并进行存储；读取所有ifc数据文件，并根据ifc数据文件自动创建与二维cad图纸对应的bim模型。该专利技术解决了现有技术中bim翻模主要依靠人工进行，投入的人力成本与时间成本较高的技术问题。
2、基于上述文件的表述，现有的二维cad图形对于图形的表达不够清晰，而在进行翻模的操作中，对于二维cad图形中的特征点进行匹配处理时，容易造成识别错误，造成后续的线段生成和空间坐标确立的过程中产生偏差，导致最后形成的模型存在误差，同时在角点完成确认后，模型线段的识别亦会出现长度不一致造成匹配失败的问题，为此，本专利技术提供了基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，解决了现有的
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，具体包括以下步骤：
3、a1、首先将二维的cad图纸进行比例的转换，保持二维cad图纸的不同视角图形相较于设计图像的比例一致；
4、a2、通过对二维cad的图纸进行处理；
5、a01、确认二维cad图形的视角，并通过harris角点的图像匹配算法对二维cad图形进行角点的确认，并完成不同视角图形中相同角点的匹配操作；
6、a02、确认同一二维cad图形中的相邻角点，依据角点建立坐标系，并根据相邻角点间所形成的线段与不同视角中相同角点处所向外延伸的线段进行匹配；
7、a03、确认平面内匹配成功的线段，将相同角点处无法匹配的延伸线段在三维平面内进行转换，形成立体模型线段；
8、a3、根据匹配和计算得到图纸的数值，依据数值和角点的坐标位置将二维cad图形融合展开后形成3d立体模型。
9、优选的，所述a01中harris角点的图像匹配算法具体步骤为：
10、b1、创建一个局部窗口，利用局部窗口在二维cad图形中沿各方向进行移动；
11、b2、通过计算局部窗口在移动的过程中平均像素灰度值的变化来确定是否存在角点；
12、b3、确定不同视角图形中的角点后，对相同角点的位置进行匹配。
13、优选的，所述b2中对于平均像素灰度值的变化计算方式为：
14、b01、通过将局部窗口从二维cad图形的左下角端点外侧开始，按照从左向右、从下向上的方向进行移动操作；
15、b02、得到局部窗口平移产生的灰度变化公式为：
16、其中，e（u，v）表示窗口（u，v）产生的灰度变化，而u、v表示局部窗口在水平、竖直方向的偏移值，w（x，y）窗口内（x，y）处的权重，i（x+u，y+v）为平移后的图像灰度，而i（x，y）为初始的图像灰度；
17、b03、对i（x+u，y+v）进行泰勒级数展开得到：
18、，且ix、iy是i对x、y的偏导；
19、并通过转换得到灰度变化与特征值m之间的关系公式为：
20、，且为特征值m的变化量；
21、b04、并根据特征值m的变化量来判断特征点是否为角点。
22、优选的，所述b04中关于判断特征点是否为角点的具体方式为：
23、c1、从局部窗口所包含的区域内找到特征点，若包含有多个特征点则缩小局部窗口寻找到一个特征点；
24、c2、通过角点响应函数值与特征值m之间的变化关系，以此根据函数值的大小判断特征点是否为角点；
25、其中角点响应函数值的计算公式为：
26、，其中det（m）和k（tracem）为m矩阵的行列式和轨迹，而，而，且为移动产生的变量值，并且k为一个可调节参数，用于平衡角点和边缘的响应，且k的数值范围在0.04～0.06。
27、优选的，所述c2中根据角点响应函数值r的结果确认角点，且具体结果为：
28、c01、当r＞0，而近似相等且数值较大，则特征点为角点特征；
29、c02、当r＞0，而近似相等且数值较小，则特征点为平坦特征；
30、c03、当r小于0，而一个数值较大、一个数值较小，则特征点为边缘特征。
31、优选的，所述b3对于不同视角图形中角点的匹配操作为：
32、d1、在完成对不同视角二维cad图形中角点寻找并确认后，以图纸的左下角角点为基础放入建立的角点坐标系中；
33、d2、并依据立体空间的方位将各个视角图形放入至与第一个二维cad图形的对应面上；
34、d3、通过记录三个互相相邻二维cad图形上重合的角点为相同的对应角点，并且依据二维cad图形尺寸和重合角点的三维坐标来判断其他角点位置。
35、优选的，所述a02中的线段匹配操作为：
36、e1、依据已匹配且重合的角点，并以重合的角点为起点，沿着角点处向x轴方向延伸的线段进行移动，直至搜寻到一个x/z轴平面上二维cad图形的第二角点处；
37、e2、依据x/z轴平面上二维cad图形的第二角点处的坐标，匹配z/y轴平面上和x/y轴平面上与x/z轴平面上二维cad图形的第二角点处在x轴方向和z轴方向上的角点；
38、e3、确认匹配角点后，判断同一视角二维cad图形角点间的线段为平面线段或空间线段，且平面线段为3d立体模型的真实线段，而空间线段通过平面线段转换形成。
39、优选的，所述e3中对于匹配线段为平面线段或空间线段的判断为：
40、e01、通过确定x/z轴平面上二维cad图形的第二角点处的坐标，标记为（r,s，0）；
41、e02、根据得到的匹配角点在z/y轴平面上和x/y轴平面上的坐标分别为（0,s，0）和（r,0，0）时，即重合角点到第二角点间且在x/z轴平面上的线段为平面线段；
42、e03、而得到的匹配本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述a01中Harris角点的图像匹配算法具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述B2中对于平均像素灰度值的变化计算方式为：
4.根据权利要求3所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述b04中关于判断特征点是否为角点的具体方式为：
5.根据权利要求4所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述C2中根据角点响应函数值R的结果确认角点，且具体结果为：
6.根据权利要求2所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述B3对于不同视角图形中角点的匹配操作为：
7.根据权利要求1所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述a02中的
8.根据权利要求7所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述E3中对于匹配线段为平面线段或空间线段的判断为：
9.根据权利要求8所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述e02和e03中对于平面线段和空间线段的计算步骤为：
10.根据权利要求9所述的基于Harris角点检测及匹配算法的CAD图纸翻模方法，其特征在于：所述F2中关于在三维空间中的空间线段长度的计算公式为：设记录的起始角点坐标为（0,0,0），匹配的角点确定同一角点的坐标为G（R,S,T）；
...【技术特征摘要】
1.基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，其特征在于：所述a01中harris角点的图像匹配算法具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，其特征在于：所述b2中对于平均像素灰度值的变化计算方式为：
4.根据权利要求3所述的基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，其特征在于：所述b04中关于判断特征点是否为角点的具体方式为：
5.根据权利要求4所述的基于harris角点检测及匹配算法的cad图纸翻模方法，其特征在于：所述c2中根据角点响应函数值r的结果确认角点，且具体结果为：
6.根据权利要求2所述的基于harris角点检测及匹...
【专利技术属性】
技术研发人员：史习雯，张选亚，李璟，沈政，
申请(专利权)人：江苏金寓信息科技有限公司，
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。