[发明专利]一种倾斜测量场景的地物提取方法

权利要求书

1.一种倾斜测量场景的地物提取方法，其特征在于：原始倾斜测量场景采用树状存储结构数据，整个场景为根节点，由多个场景块子节点构成，每个子节点除了拥有自身的三角面图元集，还包含若干个更高精度等级场景块子节点，该倾斜测量场景的地物提取方法包括以下步骤：

(1)设定地物提取区域，地物提取区域为要提取地物的范围，该区域由若干边界轮廓线和若干空洞轮廓线组成，边界轮廓线定义提取区域的外部范围界线，空洞轮廓线定义提取区域的内部范围界线，用于排除区域内不需要提取的部分，边界以内空洞以外的为地物提取区域；

(2)设定高度过滤面，高度过滤面是这样一个曲面，其水平范围由地物提取区域限制，高程随范围内的地势高低变化起伏，该过滤面高于背景地形且低于要提取地物主体部分的最低高度，地物高于过滤面的部分形成了一个个孤岛三角面集合，将所有的孤岛三角面取出并投影到水平面，其投影外轮廓为地物的边界线；

(3)提取地物三角面图元，根据步骤(2)取得的所有地物三角面计算地物边界轮廓线，这里采用复合区域并集运算的方式进行处理；

(4)分离地物，采用步骤(3)计算所得的地物轮廓线从倾斜测量数据中提取地物，首先采用轮廓线对倾斜测量数据三角网进行三角剖分，剖分后处于轮廓线内的所有三角面为地物图元；其次在原场景节点中，将当前地物轮廓内的所有三角面提取出来，存储为单独的地物图元分组，并采用地物的ID加以标识；

(5)地物操作，地物操作包括：获取地物图元数据，距离计算，射线碰撞检测地物模型相关操作，以及地物属性信息的添加与检索操作。

2.根据权利要求1所述的倾斜测量场景的地物提取方法，其特征在于：所述步骤(1)中，设定地物提取区域包括：手工选取边界轮廓线及空洞轮廓线，初次提取地物时通过在三维场景中逐个选取转角点，定义若干封闭多线段，封闭多线段为轮廓线，每个轮廓线代表区域的一个边界或空洞，一个边界及其内部若干空洞定义一个连续区域，所有的轮廓线为简单多边形，同一个多边形的任意两条线段之间不存在相交情况，任意两个轮廓线不相交；二是从文件加载预存的区域数据，手工定义的提取区域数据保存到文件中，需要再次使用时从文件加载并直接作用于倾斜测量场景。

3.根据权利要求2所述的倾斜测量场景的地物提取方法，其特征在于：所述步骤(2)中，高度过滤面分为平地高度过滤面和山地高度过滤面两种；若地物所处地形为平地或地物主体部分远高于地面及地面上的微小起伏，采用水平面作为过滤面，根据区域边界轮廓线和空洞轮廓线构造三角网，且三角网上的所有顶点都设为同一个高度，该平面为提取区域的平地高度过滤面；若地物所处地形不够平整，或者地物主体高度较低，不容易与地面突起相区分，采用由用户定义的不等高过滤面，该过滤面随地势起伏变化，首先将上一步定义提取区域的边界轮廓线和空洞轮廓线按一定的水平间隔进行插值处理，再查询倾斜测量数据获取每一个点的高程，由操作人员通过鼠标点选的方式添加若干地面点，地面点在提取区域内应分布均匀且尽可能覆盖所有地面，对于想要滤除的微小突起，也采集其顶点，将上述所有轮廓线插值点和离散地面点合并到一起构造不规则三角网，此三角网为山地高度过滤面。

4.根据权利要求3所述的倾斜测量场景的地物提取方法，其特征在于：对于平地高度过滤面，直接比较顶点高程与水平面高程；对于山地高度过滤面，采用倾斜测量数据的顶点水平座标在此过滤面上查询高度，若顶点高度大于过滤面高度值，则此点为地物顶点，否则认为是地面点，将其忽略；若一个三角面的所有顶点都高于过滤面，则将此三角面标记为地物三角面。