[发明专利]一种房屋底面积计算方法、系统

权利要求书

1.一种房屋底面积计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、根据待测量房屋点云集合中各点云的法向量的方向，从点云集合中剔除房屋屋顶点云，得到房屋墙体点云集合；

S2、根据房屋墙体点云集合中各点云的位置及法向量的方向，将房屋墙体点云集合分割为四个墙体的点云集合；

S3、对四个墙体的点云集合进行平面拟合，得到各墙体的拟合平面集合；

S4、获取各墙体的最佳拟合平面：

若某墙体的拟合平面集合中存在与XY平面的夹角大于或等于α₁的拟合平面，保留其中与XY平面的夹角最大的拟合平面作为该墙体的最佳拟合平面；

若某墙体的拟合平面集合中不存在与XY平面的夹角大于或等于α₁的拟合平面，筛选出该墙体的点云集合中法向量与XY平面的夹角大于或等于β₁的点云，对这些点云进行聚类操作得到多个点云簇，对多个点云簇进行平面拟合得到多个拟合平面，保留其中与XY平面的夹角最大的拟合平面作为该墙体的最佳拟合平面；

其中，75°≤α₁≤90°，70°≤β₁≤90°，且β₁α₁；

S5、根据四个墙体的最佳拟合平面获取这四个墙体的四条平面相交线；

S6、获取四条平面相交线与XY平面的四个交点；

S7、获取四个交点围合而成的四边形的面积，即得到房屋底面积。

2.根据权利要求1所述的房屋底面积计算方法，其特征在于，所述待测量房屋点云集合中各点云的法向量根据如下方法获取：

采用KNN算法获取某个点云的多个邻域点，通过平面拟合得到该多个邻域点的拟合平面，将该拟合平面的法向量作为该点云的法向量。

3.根据权利要求1或2所述的房屋底面积计算方法，其特征在于：步骤S1中，从点云集合中剔除法向量方向与XY平面垂直以及与XY平面夹角在30-45°范围内的点云，得到房屋墙体点云集合。

4.根据权利要求1或2所述的房屋底面积计算方法，其特征在于，根据如下方法将房屋墙体点云集合中的各点云分割为四个墙体的点云集合：

S21、将房屋墙体点云集合中法向量方向与XZ平面夹角大于或等于γ₁的点云划分为第一点云集合，法向量方向与YZ平面夹角在大于或等于γ₁的点云划分为第二点云集合；其中，60°≤γ₁≤90°，且γ₁β₁；

S22、构建A1点与B1点的直线方程L_AB1，将第二点云集合中的各点云坐标代入直线方程L_AB1，将计算结果大于0的点云划分为第一墙体，计算结果小于0的点云划分为第二墙体；构建C1点与D1点的直线方程L_AB2，将第一点云集合中的各点云坐标代入直线方程L_AB2，将计算结果大于0的点云划分为第三墙体，计算结果小于0的点云划分为第四墙体；

其中，A1点的坐标为[(x_1max-x_1min)/2,y_1min,0]，B1点的坐标为[(x_1max-x_1min)/2,y_1max,0]，C1点的坐标为[x_2min,(y_2max-y_2min)/2,0]，D1点的坐标为[x_2max,(y_2max-y_2min)/2,0]；x_1max为第一点云集合中的X的最大值，x_1min为第一点云集合中X的最小值，y_1max为第一点云集合中的Y的最大值，y_1min为第一点云集合中的Y的最小值；x_2max为第二点云集合中的X的最大值，x_2min为第二点云集合中X的最小值，y_2max为第二点云集合中的Y的最大值，y_2min为第二点云集合中的Y的最小值。