[发明专利]一种基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建方法和装置

权利要求书

1.一种基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建方法，其特征在于，包括：

根据至少一组遥感卫星图像生成目标区域的三维点云数据；

根据所述遥感卫星图像，提取所述目标区域内所有与建筑物相关的特征直线段；

根据约束条件，将所述特征直线段构造为三角网络，并在所述三角网络中划分所述三维点云数据，得到三角面片；

通过能量优化方法聚合所述三角面片，得到重建图像，具体为：计算所述三角面片的能量函数的最小值；其中，所述能量函数包括数据代价、邻域代价和标签代价；所述数据代价为所述三角面片被分配到一个平面的能量损失；所述邻域代价为相邻的所述三角面片被分配到不同平面的能量损失；所述标签代价为所述三角面片被分配到一新平面的能量损失；根据所述能量函数的最小值聚合所述三角面片。

2.根据权利要求1所述的基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建方法，其特征在于，所述根据至少一组遥感卫星图像生成目标区域的三维点云数据，包括：当为多组所述遥感卫星图像时，需先对各组的三维点云数据进行融合以生成所述目标区域的三维点云数据。

3.根据权利要求1所述的基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建方法，其特征在于，所述根据所述遥感卫星图像，提取所述目标区域内所有与建筑物相关的特征直线段，具体的，

逐个检测所述遥感卫星图像中的所有直线段，并标记为初始直线段；

对全部所述遥感卫星图像的所述初始直线段进行直线匹配，得到所述初始直线段交集；

判断所述初始直线段交集中所述初始直线段左右两侧是否具有二阶高程差；

提取具有二阶高程差的所述初始直线段，并标记为特征直线段。

4.根据权利要求1所述的基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建方法，其特征在于，所述约束条件为，所述特征直线段均可构造成为所述三角网络中的一条显示边。

5.根据权利要求1所述的基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建方法，其特征在于，所述通过能量优化方法聚合所述三角面片，具体的，

计算所述三角面片的能量函数的最小值；其中，所述能量函数包括数据代价、邻域代价和标签代价；

所述数据代价为所述三角面片被分配到一个平面的能量损失；

所述邻域代价为相邻的所述三角面片被分配到不同平面的能量损失；

所述标签代价为所述三角面片被分配到一新平面的能量损失；

根据所述能量函数的最小值聚合所述三角面片。

6.一种基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建装置，其特征在于，包括：

生成模块，用于根据至少一组遥感卫星图像生成目标区域的三维点云数据；

提取模块，用于根据所述遥感卫星图像，提取所述目标区域内所有与建筑物相关的特征直线段；

构造模块，用于根据约束条件，将所述特征直线段构造为三角网络，并在所述三角网络中划分所述三维点云数据，得到三角面片；

聚合模块，用于通过能量优化方法聚合所述三角面片，得到重建图像；

所述聚合模块具体包括计算单元，用于计算所述三角面片的能量函数的最小值；其中，所述能量函数包括数据代价、邻域代价和标签代价；所述数据代价为所述三角面片被分配到一个平面的能量损失；所述邻域代价为相邻的所述三角面片被分配到不同平面的能量损失；所述标签代价为所述三角面片被分配到一新平面的能量损失；聚合单元，用于根据所述能量函数的最小值聚合所述三角面片。

7.根据权利要求6所述的基于影像直线特征的建筑物屋顶面重建装置，其特征在于，所述生成模块，包括：当为多组所述遥感卫星图像时，需先对各组的三维点云数据进行融合以生成所述目标区域的三维点云数据。