[发明专利]一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法

权利要求书

1.一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，提取组成屋顶、墙壁、阴影的基本直线，组成等级系统中的HO层；

步骤二，构建自下而上的等级系统，并区分出能够形成闭合回路的直线；

步骤三，从能够形成闭合回路的直线获取候选屋顶的3-D特征；

步骤四，候选屋顶特征量化，获得全局优秀的屋顶模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法，其特征在于：所述线段提取具体是用canny算子识别边界，用霍夫曼变换提取出直线，找出形成T字型交点的两条直线，结合几何属性和彩色属性把T字型交点顶部的直线分割为两部分，得到短直线，将满足约束条件的短直线连接成为一条长直线，最后得到组成屋顶、墙壁、阴影的基本直线。

3.根据权利要求1所述的一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法，其特征在于：所述构建自下而上的等级系统包括属于建筑物的同一条边的直线构成的集合H1，在集合H1中可以产生交点的直线构成的集合H2，在集合H2中能够形成闭合回路的直线构成的集合H3。

4.根据权利要求1所述的一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法，其特征在于：所述候选屋顶的3-D特征的获取具体是利用够形成闭合回路的直线的2-D特征来识别出，并利用几何投影原理和图像信息估算出建筑物的高度。

5.根据权利要求1所述的一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法，其特征在于：所述候选屋顶特征量化具体是计算能够形成闭合回路的直线两侧的一定区域的平均亮度和平均色调，利用候选屋顶的2-D特征和3-D特征，分别为H1、H2、H3计算一个权重值Q1,Q2和Q3，在获得候选屋顶的权重值以后，使用了朴素贝叶斯分类算法，提取全局优秀的屋顶。

6.根据权利要求5所述的一种基于彩色图像识别的城市地景建模方法，其特征在于：所述在获得候选屋顶的权重值以后，使用了朴素贝叶斯分类算法，提取全局优秀的屋顶，具体方法是：

设屋顶的类别为A，设墙的类别为B，令航拍图片中，墙和屋顶的比例为1:1则有

p(A)/p(B)＝1

设候选屋顶为W，找出垂直于地面的两条边的偏角为定值的墙，设该墙上的标准直线为lq，设任意一个候选屋顶的边i与lq的夹角为qi，设候选屋顶的内角与直角的差的绝对值为c_i，则有

p(W|A）＝∏（1-c_i/90）

p(W|A)＝∏(1-q_i/90)

其中q_i为一个候选屋顶边与lq夹角中最小的两个由贝叶斯公式可以得到

p(A|W)=p(A)p(W)p(W|A)]]>

p(B|W)=p(A)p(W)p(W|B)]]>

把两者相除可以得到

p(A|W)p(B|W)=p(W|A)p(W|B)]]>

如果p(A|W)/p(B|W)>0则W为屋顶，如果p(A|W)/p(B|W)<0则W为墙，判断出W为墙或屋顶。