[发明专利]一种基于多元数据重建建筑物外轮廓多边形的方法

权利要求书

1.一种基于多元数据重建建筑物外轮廓多边形的方法，包括如下步骤：

步骤1、遥感图像分割——对DSM数据进行控制标记分水岭分割得到建筑物感兴趣区掩膜图像；对影像数据进行彩色图像分割得到影像分割对象；

步骤2、建筑物对象提取——将步骤1获得的建筑物感兴趣区掩膜图像通过坐标变换映射到彩色图像的分割图层中，定位出被掩膜区域覆盖的影像分割对象，将落在同一掩膜区域的相邻影像分割对象合并，得到完整的建筑物对象；

步骤3、建筑物轮廓提取——对步骤2所得建筑物对象进行边界跟踪，得到建筑物轮廓的矢量曲线，计算矢量曲线上各点的曲率，将曲率的局部极大值对应的点作为角点，顺序连接所述角点得到建筑物轮廓多边形；

步骤4、建筑区主方向获取——用基于距离矩阵的层次聚类方法对建筑物对象进行分区，利用各分区内所有建筑物轮廓的线段角度分别构造角度直方图，各直方图中最高频率对应的角度作为相应建筑区分块的建筑物主方向；

步骤5、建筑物轮廓多边形建模——对建筑物多边形建立线性模型，并结合步骤4获取的建筑物主方向和影像数据的梯度信息对建筑物轮廓线性模型进行修正与规则化，使其准确的定位于建筑物边缘；

步骤6、获得最终的建筑物轮廓——利用多边形各线段的线性模型求出两两相邻直线段的交点，作为建筑物轮廓的角点，依次序顺序连接角点构成最终的建筑物多边形。

2.根据权利要求1所述基于多元数据重建建筑物外轮廓多边形的方法，其特征在于：步骤3中建筑物轮廓提取的具体方法如下：

A)对提取出的感兴趣区建筑物对象用经典扫描线算法追踪其边界，生成边界矢量多边形曲线；

B)用高斯平滑滤波器对所述边界矢量多边形曲线进行平滑滤波；高斯方差参数设置范围为17-19；

C)对平滑滤波后的多边形曲线计算其曲率，将曲率的局部极大值对应的点作为角点；

D)按顺序连接角点生成建筑物轮廓多边形。

3.根据权利要求1所述基于多元数据重建建筑物外轮廓多边形的方法，其特征在于：步骤4中，所述距离矩阵中元素的值由建筑物之间的空间距离矩阵、角距离矩阵进行加权获得，公式如下：

d_i，j＝w₁Δρ_i，j+w₂Δθ_i，j

式中，d_i，j表示在距离矩阵中与第i个建筑物和第j个建筑物对应的元素值，Δρ_i，j表示第i个建筑物与第j个建筑物之间的空间距离，Δθ_i，j表示第i个建筑物与第j个建筑物之间的角距离，w₁表示空间距离的权重值，w₂表示角距离的权重值，且w₁+w₂＝1。