[发明专利]建筑物变化的监测方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种建筑物变化的监测方法，其特征在于，包括：

获取待监测区域前后时相的机载激光雷达LiDAR数据；

依据点云滤波算法从预处理后的LiDAR数据中分离出非地面点；

利用所述非地面点提取所述待监测区域对应前后时相的建筑物轮廓，包括：利用图切算法确定所述非地面点中各个像素点与周围像素点的一致性程度；根据所述一致性程度，识别并滤除非相关像素点；利用滤除后的所述非地面点计算所述待监测区域对应前后时相点云的平坦度、法线方向方差和nDSM的GLCM纹理特征；依据所述平坦度、所述法线方向方差和所述nDSM的GLCM纹理特征标记前后时相的建筑物轮廓；

其中，利用滤除后的所述非地面点计算所述待监测区域对应前后时相点云的平坦度、法线方向方差和nDSM的GLCM纹理特征，包括：依据K最临界临近法和前后时相的非地面点构建协方差矩阵；利用所述协方差矩阵的特征值分别计算所述待监测区域在前一时相的第一平坦度，和在后一时相的第二平坦度；依据所述非地面点的法线和处置方向的夹角构建直方图；分别将所述直方图的变异平方系数确定为所述待监测区域在前一时相的第一法线方向方差，和在后一时相的第二法线方向方差；利用大于预设阈值的所述nDSM分别计算所述待监测区域在前一时相的第一GLCM纹理特征，和在后一时相的第二GLCM纹理特征；

基于所述建筑物轮廓确定所述建筑物的状态变化信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据点云滤波算法从预处理后的LiDAR数据中分离出非地面点，具体包括：

对前后时相的所述LiDAR数据进行预处理，获取得到目标LiDAR数据；

利用所述LiDAR数据生成数字表面模型DSM；

基于插值算法和所述目标LiDAR数据生成数字地形模型DTM；

计算所述DSM和所述DTM的差值，并将所述差值确定为nDSM数据；

基于所述nDSM数据对所述目标LiDAR数据进行高程阈值分割，以便提取出非地面点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述平坦度、所述法线方向方差和所述nDSM的GLCM纹理特征标记前后时相的建筑物轮廓，具体包括：

为所述第一平坦度、所述第二平坦度、所述第一法线方向方差、所述第二法线方向方差和所述第一GLCM纹理特征、所述第二GLCM纹理特征分别配置对应的归一化参数和权重值；

利用所述归一化参数计算对应前一时相的第一特征值和对应后一时相的第二特征值；

依据所述第一特征值和所述权重值，计算所述待监测区域在前一时相中各个非地面点的第一能量函数值，及在后一时相中各个非地面点的第二能量函数值；

利用所述第一能量函数值和所述第二能量函数值分别确定所述待监测区域在前后时相的建筑物轮廓。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述建筑物轮廓确定所述建筑物的状态变化信息，具体包括：

基于所述建筑物轮廓确定目标建筑物所在的目标时相；

若判定所述目标时相为后一时相，则计算在后一时相中所述待监测区域的第一目标坡度和第一目标体积，及前一时相中所述待监测区域的第一坡度和第一体积；

若判定所述第一坡度大于或等于第一预设阈值，且所述第一坡度和所述第一目标坡度的差值大于第二预设阈值，则判定所述建筑物的轨迹变化类型为由植被变化为建筑物；

若判定所述第一坡度小于所述第一预设阈值，且所述第一目标体积大于所述第一体积，则判定所述建筑物的轨迹变化类型为由裸土变化为建筑物或建筑物由矮层变化为高层；

若判定所述目标时相为前一时相，则计算在前一时相中所述待监 测区域的第二目标坡度和第二目标体积，及后一时相中所述待监 测区域的第二坡度和第二体积；

若判定所述第二坡度大于或等于所述第一预设阈值，且所述第二坡度和所述第二目标坡度的差值大于所述第二预设阈值，则判定所述建筑物的轨迹变化类型为由建筑物变化为植被；

若判定所述第二坡度小于所述第一预设阈值，且所述第二目标体积大于所述第二体积，则判定所述建筑物的轨迹变化类型为由建筑物变化为裸土或建筑物由高层变化为矮层。