[发明专利]一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于建筑物外轮廓线及三维激光点云，自动提取建筑物的立面的方法，属于测绘信息领域。

背景技术

街景服务是目前数字城市发展的新亮点，是目前互联网上的热点和地图服务的发展方向。

街景服务离不开数据的支持，目前街景数据采集过程中，同时采集了三维激光点云数据和全景影像数据。三维激光点云是物体表面的高精度三维坐标，通过点云可以直接获取地物坐标及特征信息。但是三维激光点云只是原始数据，并不是街景服务所需要的成果数据。在数据生产过程中，需要根据三维激光点云，提取建筑物的立面。

建筑物的立面是建筑物外墙面的抽象表示，它始终垂直于地平面，是主要的街景成果数据，用于街景全景影像的跳转定位、街景广告投放等，是互联网用户体验和增值服务的重要数据基础。

由于街景数据采集得到的数据是海量的，而且传统的建筑物立面生产基本上依赖人工，自动化程度低，导致街景数据生产的成本非常大，不利于街景服务的推广和应用。

发明内容

本发明提供了一种基于建筑物外轮廓线及三维激光点云提取建筑物立面的方法，解决了上述背景技术中的不足，大大缩短街景数据生产和数字城市制作周期，具有非常巨大的经济和社会价值。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种基于建筑外轮廓线及激光点云的建筑立面提取方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、获取建筑物的外轮廓线；

(2)、选取地平面即XY平面作为投影面，外轮廓线在XY平面上的投影为多线段P₁P₂……P_n，且节点P₁、P₂……P_n在XY平面上的坐标分别为(X₁，Y₁)、(X₂，Y₂) ……(X_n，Y_n)，选取XY平面上离多线段P₁P₂……P_n的距离为d的范围内的区域为缓冲区，其中d为缓冲半径；

(3)、将激光点云中的三维激光点的三维坐标(X，Y，Z)中的Z忽略，判断坐标(X，Y) 是否在缓冲区中，从而得到在缓冲区中的所有的激光点；

(4)、采用过滤算法，将在缓冲区中的所有激光点进行去噪处理；

(5)、根据在缓冲区中的激光点以及外轮廓线，生成建筑立面。

步骤(1)中建筑物的外轮廓线获取方法为人工绘制，或利用已有的DLG中建筑物的外轮廓线坐标，或利用自动化算法在激光点云中自动提取。

步骤(3)中判断激光点是否在缓冲区中的方法具体为：假设任一激光点P在XY平面上的坐标为(Xp，Yp)，计算此点P到多线段P₁P₂……P_n中各线段的距离，分别为d₁，d₂……d_n-1，判断d₁，d₂……d_n-1中是否存在小于缓冲半径d的值，如果存在，则点P在缓冲区内，如果不存在，则点P不在缓冲区内。

缓冲半径d的数值为经验值，根据三维激光点云中的误差大小，合适的d值大小也不一样。一般来说，三维激光点云中的测量误差越大，d取值越大，根据经验，过大或过小的d值，都会使本方法提取建筑立面的准确度降低。因此本发明中缓冲半径d取值为0.05~0.5米。