[发明专利]一种建筑物立面窗户提取方法及装置

说明书

本发明提供一种建筑物立面窗户提取方法及装置，所述方法包括步骤：生成所述建筑物立面点云；对所述点云进行特征分析；采用统计滤波去除所述点云中的无效点；使用距离加权倒数IDW内插方法生成建筑面片的对偶深度图像；对所述对偶深度图像进行阈值分割、中值滤波平滑和形态学滤波处理；找到窗户内的点云及边界。该装置采用上述方法，针对窗户不同情况，提出了通过生成点云对偶深度图像和构建TIN的方式进行边界提取，其中将三维点云转换为二维图像，避免了大量的几何运算，降低了三维的提取难度，而通过构建TIN进行边界提取，则弥补了窗户上点云缺失的情况。

技术领域

本发明属于数字城市技术领域，具体涉及一种建筑物立面窗户提取方法及装置。

背景技术

在数字城市的建设中，建筑物的精细建模已成为研究热点，而激光点云的出现使其成为可能，而如何提取建筑立面的细节特征(如窗户、展台、墙体等)则是实现精细建模的前提。

发明内容

本申请的目的之一在于针对现有技术的不足之处，提供一种建筑物立面窗户提取方法，以在建筑物立面上提取窗户，所述方法包括步骤：

生成所述建筑物立面点云；

对所述点云进行特征分析；

采用统计滤波去除所述点云中的无效点；

使用距离加权倒数IDW内插方法生成建筑面片的对偶深度图像；

对所述对偶深度图像进行阈值分割、中值滤波平滑和形态学滤波处理；

找到窗户内的点云及边界。

优选地，在所述找到窗户内的点云及边界之后还包括步骤：

判断所述窗户内是否存在空洞；

若是，对包含所述空洞的所述建筑物立面构建TIN模型；

提取所述空洞处三角形的边；

提取构成所述三角形边所对应的结点；

对所述结点通过OpenGL进行矩形拟合，构建窗户线框模型，以表示所述窗户的形状和大小。

优选地，所述对所述点云进行特征分析包括步骤：

获取所述建筑物立面点云；

基于墙面点拟合出一个平行于墙面的平面；

将点集分为突出物点云、墙面点云、窗户点云三部分；

获取不同点到所述墙面平面的深度信息。

优选地，所述使用距离加权倒数IDW内插方法生成建筑面片的对偶深度图像包括步骤：

将所述点云数据投影至墙面；

根据采样间隔，确定二维影像的宽度和高度；

根据所述点云的空间分布和高程值，确定每个单元格的特征值；

使用距离加权倒数IDW内插公式将每一所述特征值归化到0-255灰度空间，以得到每个所述单元格的像素值；

生成所述建筑面片的对偶深度图像。

优选地，所述采样间隔及所述二维影像的宽度W和高度H之间的关系式为：

W＝(X_max-X_min)/GSD；

H＝(Y_max-Y_min)/GSD；