[发明专利]建筑点云的自适应分割方法

权利要求书

1.一种建筑点云的自适应分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、获取建筑点云数据；

b、提取所述建筑点云数据中的边界点以及每个边界点的边界方向；

c、根据提取得到的边界点和边界方向，计算在水平和竖直两个方向上放置的分割平面的惩罚函数，得到初始的分割方向、分割平面和分割平面的位置，从而分割得到子点云块；

d、对于分割得到子点云块，通过点云配准方法进行两两配准，将相似值高于一定阈值的子点云块划分为同一组；

e、利用同一组中子点云块间的相似关系，补全缺失的分割平面；

f、利用同一组中子点云块间的相似关系，优化分割平面的位置；

g、根据步骤f的优化结果，确定最终分割出来的子点云块。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b具体为：

首先检测所述建筑点云数据中的平面，对于每个检测出的平面，将属于该平面的所有点投影到该平面上，对于投影后的点集中的每个点，选取它的10个最邻近的点做主分量分析，主分量分析得到的特征值由小到大依次记为r1，r2，r3，对应的特征向量分别为d1，d2，d3，把r2/r3小于某一预设值的点提取为边界点，对应的边界方向为d3，所有平面上检测出的边界点的集合为该建筑点云数据的边界点集。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c具体包括：

c1、用累积函数(1)表示平面P和竖直方向dv＝(0，0，1)的相交程度：

Cv(P)=Σiθ-Li2/2σ2|di·dv|2---(1)]]>

其中Li是第i个边界点到平面P的距离，di是该边界点的边界方向，σ通常设为0.5m，i＝1，...，N，N为边界点总数；

c2、用累积函数(2)表示平面P和水平方向dh＝(0，1，0)的相交程度定义：

Ch(P)=Σiθ-Li2/2σ2|di·dh|2---(2)]]>

c3、用式(3)的惩罚函数提取水平放置的分割平面：

Fh(P)＝Cv(P)-t*Ch(P)                    (3)

其中t为预设常数，对于竖直放置的分割平面，用惩罚函数Fv(P)＝Ch(P)-t*Cv(P)来提取竖直放置的分割平面；

c4、记Ph和Pv分别为水平和竖直放置的分割平面的惩罚函数的局部极小值点的平均值，Lh和Lv为水平和竖直方向上的点云的长度，取Ph/Lh和Pv/Lv中的值较小的点的方向作为分割方向，该方向上的惩罚函数的局部极小值点对应的位置作为该方向上初始的分割平面的位置，从而分割得到子点云块。