[发明专利]一种映射方法和映射系统

权利要求书

1.一种映射方法，其特征在于，用于建立BIM模型与三维点云模型之间的映射关系，包括：

获取BIM模型，解析和导出所述BIM模型的空间几何信息；

获取三维点云模型，并确定所述三维点云模型的分割信息；

建立所述BIM模型和所述三维点云模型之间的坐标变换关系；

根据所述坐标变换关系，将所述BIM模型和所述三维点云模型在相同坐标下对齐；

建立对齐后所述BIM模型的空间几何信息和所述三维点云模型的分割信息之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，所述空间几何信息，至少包括语义信息和结构信息。

3.根据权利要求2所述的方法，所述语义信息，至少包括房间信息以及构成房间的每个面的面信息；所述结构信息，至少包括所述每个面的起始角点、终止角点以及横截面位置信息。

4.根据权利要求1所述的方法，所述建立所述BIM模型和所述三维点云模型之间的坐标变换关系，具体包括：

分析所述BIM模型和所述三维点云模型，得到各自的三维主轴标架以及重心；

基于所述BIM模型和所述三维点云模型的三维主轴标架以及重心，计算所述BIM模型和所述三维点云模型之间的旋转变换量、平移变换量和尺度变换量；

将所述旋转变换量、平移变换量和尺度变换量作为所述坐标变换关系。

5.根据权利要求4所述的方法，所述分析所述BIM模型和所述三维点云模型，得到各自的三维主轴标架以及重心，具体包括：

分别对所述BIM模型和所述三维点云模型进行主成分分析，得出各自的三个主轴，建立所述各自的三个主轴对应的三维主轴标架；

计算所述BIM模型和所述三维点云模型的重心。

6.根据权利要求4所述的方法，所述计算所述BIM模型和所述三维点云模型之间的旋转变换量，具体包括：记从所述三维点云模型到所述BIM模型的旋转变换量为R_s2b，计算方式为

R_s2b＝F_SCAN^-1*F_BIM，其中，F_SCAN为所述三维点云模型的三维主轴标架，F_SCAN^-1为F_SCAN的逆矩阵，F_BIM为所述BIM模型的三维主轴标架。

7.根据权利要求4所述的方法，计算所述BIM模型和所述三维点云模型之间的平移变换量，具体包括：记从所述三维点云模型到所述BIM模型的平移变换量为T_s2b，计算方式为

T_s2b＝C_BIM-C_SCAN，其中C_BIM为所述BIM模型的重心，C_SCAN为所述三维点云模型的重心。

8.根据权利要求4所述的方法，计算所述BIM模型和所述三维点云模型之间的尺度变换量，具体包括：

将所述BIM模型和所述三维点云模型变换到各自的三维主轴标架下；

计算变换后的BIM模型和变换后的三维点云模型在各自三个主轴中任一相同主轴上的最小值和最大值的数值差；

记从所述三维点云模型到所述BIM模型的尺度变换量为S_s2b，计算方式为

S_s2b＝D_BIM/D_SCAN，其中D_BIM和D_SCAN分别为变换后的BIM模型和变换后的三维点云模型各自三个主轴中任一相同主轴上的最小值和最大值的数值差。

9.根据权利要求3所述的方法，所述建立对齐后所述BIM模型的空间几何信息和所述三维点云模型的分割信息之间的对应关系，具体包括：建立对齐后所述BIM模型的结构信息和所述三维点云模型的分割面之间的对应关系。