[发明专利]一种建筑轮廓的计算方法

权利要求书

1.一种建筑轮廓的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将建筑影像数据生成处于空间直角坐标系的三维模型；

S2：选取特定立面的多个点，确定最接近的投影直线；

步骤S2所述的确定最接近的 投影直线的方法如下：

将生成的三维模型投影在空间直角坐标系的平面上；采用城市坐标系统或国家统一分带的高斯投影平面坐标系作为平面坐标；其中，平面坐标的两个坐标轴分别为x和y，定义地形图的投影面为M，则建筑表示为外立面在M上的投影线所构成的封闭图形；

采用城市高程基准或国家高程基准作为高程系统，z坐标轴沿地面铅垂线的方向向上，建筑的外立面与铅垂线方向一致，即与z坐标轴平行；

选取房屋立面上的n个点(n≥3)：P₁、P₂…P_n，设其坐标分别为：P₁(x₁,y₁,z₁)，P₂(x₂,y₂,z₂)，…P_n(x_n,y_n,z_n)；

设所述选取的点在投影面上最为接近的直线为l，令直线l的方程为y＝k₁x+b₁，其中，k₁和b₁分别为直线方程的斜率参数和截距参数；

根据各点坐标计算各点的四个统计参数，计算公式如公式(1)：

计算直线l的斜率参数k₁的最优估值，计算公式为公式(2)：

计算直线l的截距参数b₁的最优估值，计算公式为公式(3)：

将公式(1)分别带入公式(2)和公式(3)，可得到斜率参数k₁和截距参数b₁的计算公式(4)：

将公式(4)带入表达式y＝k₁x+b₁，可最终确定直线l的方程；

将公式(1)分别带入公式(2)和公式(3)之后，计算各点P_i在投影面上到直线l的距离d_i，计算公式如公式(5)：

若d_i大于特定的阈值ε，则说明点P_i存在较大误差，将点P_i剔除；

S3：选取相邻立面上的多个点，确定最接近的投影直线；

S4：计算步骤S2和步骤S3中确定的两条投影直线的投影交点坐标；

S5：根据步骤S2、步骤S3和步骤S4，依次计算所有需处理的投影直线和对应的投影交点；

S6：在投影平面上，将步骤S5中得到的投影直线和投影交点按照拓扑关系相连，得到建筑轮廓。

2.如权利要求1所述的一种建筑轮廓的计算方法，其特征在于，步骤S1所述的建筑影像数据是由无人机采集到的，并通过影像和姿态数据整理、空中三角测量、点云和实景三维模型生成，使影像点云和实景三维模型数据处于同一空间直角坐标系内。

3.如权利要求1所述的一种建筑轮廓的计算方法，其特征在于，步骤S3所述的确定投影直线l'的方法与步骤S2所述的确定投影直线l的方法相同。