[发明专利]基于机载激光雷达数据的建筑线划图生成方法

摘要

本发明提出的是一种基于机载激光雷达数据的建筑线画图生成方法，包括以下步骤：（1）提取建筑外边界和孔洞边界；（2）优化分割建筑内外边界线；（3）构建建筑线画图。本发明的优点：（1）可全自动从机载点云中提取建筑的线划图，高效、便于后续更加客观全面评价先画图的精度；（2）采用混合关键点表达方法制作建筑的线画图，有效兼顾了先画图的精度和人造建筑几何外观的规则性；（3）本发明提取的建筑线画图一并融合了先验知识软约束，使得生成的建筑线化图在整体宏观尺度上具有很强的一致性。

主权项

1.基于机载激光雷达数据的建筑线划图生成方法，其特征是包括以下步骤：(1)提取建筑外边界和孔洞边界；(2)优化分割建筑内外边界线；(3)构建建筑线划图；所述步骤(1)提取建筑外边界和孔洞边界,具体包括如下步骤：①首先利用alpha shape算法提取建筑外边界点和孔洞边界点，之所以选择alpha shape算法是因为通过调整参数α值，能够方便控制生成边界的“厚度”，能够充分保持边界细节，但这些建筑内外边界点仅仅是一堆无组织的离散点，不具备点序间的顺序或者逆序拓扑；②构建MST，组织上述离散点，在构建MST过程中，边的权重考虑了朝向和欧式距离两种因素；③从MST中查找所有度为1的节点作为起始点，其中B_i¹和B_i^|Bi|分别为当前边界B_i的起止点，为B_i的起止点间距，||B_i||表示B_i的长度，ρ为点云平均点密度，N为提取边界包含的最少点数，直观上，在满足约束条件的前提下，提取边界越长，首尾间距越短，目标函数(A)越趋于最小化；搜索使目标函数(A)中Bi最小化时所对应的深度子树，将该深度子树作为唯一的建筑外边界，在求解建筑外边界时，最小化Bi往往对应MST中的最大深度子树；④仍依据公式(A)，从剩余未被标记的MST节点中遍历潜在内部孔洞边界，该过程递归执行，直至所有潜在孔洞边界提取完毕。