[发明专利]一种构建物体的多细节层次模型的方法及计算机设备

说明书

本申请实施例公开了一种构建物体的多细节层次模型的方法及计算机设备，可应用于高精度地图的构建中，包括：通过将卫星图像对应的数字地表模型DSM及卫星图像中各个建筑物的轮廓矢量进行套合，再基于套合后的DSM和建筑物轮廓矢量采样得到离散的建筑物的3D点云，利用该3D点云对各个建筑物进行构建，由于3D点云是基于建筑物的轮廓采样得到的，其能够高精度的还原建筑物的顶面信息，据此可以得到高精度的多细节层次LOD模型。并且，本申请实施例无需单独一个一个获取每个建筑物的高度信息，可直接通过自动化的构建流程以减少人工量和制作周期，有效降低LOD模型的生产成本，同时保证复杂建筑物模型的精度，实现高精度、低成本的城市级高精度地图的快速生产。

技术领域

本申请涉及地图构建领域，尤其涉及一种构建物体的多细节层次模型(digitalsurface model，DSM)的方法及计算机设备。

背景技术

随着第五代移动通信技术(5th-generation，5G)时代的到来，高精度地图作为连接虚拟世界和真实世界的桥梁，将在各个领域中扮演重要的角色，具有广阔的应用前景，如无人驾驶、定位导航、增强现实(augmented reality，AR)、虚拟现实(virtual reality，VR)、5G仿真等。随着高精度地图的需求越来越大，各种高精度地图的生产方案被提出。其中，基于无人机影像和激光数据的方案受限于成本，无法大规模推广；基于卫星图像(也可称为卫星影像)的生产方案依然是目前的主流方案。

在基于卫星图像的生产方案中，建筑物的多细节层次(levels of detail，LOD)模型是构建高精度地图的基础，即基于卫星图像的地图都是由各个相关联的多个卫星图像内的各个建筑物的LOD模型分区合并后得到的，因此，若能构建一个好的建筑物的LOD模型，就意味着最终可以构建出一个好的卫星地图。目前，基于卫星图像的建筑物的LOD模型的方式一般是：先对卫星图像进行区域网平差，得到对齐后的卫星图像，之后将对齐后的卫星图像导入立体测图软件，通过前方交会的方式一个一个的测量卫星图像中各个建筑物的高度(即一个建筑物对应有一个高度)，再基于得到的各个建筑物的高度信息和轮廓矢量，用相关软件(或算法)沿着建筑物的轮廓将建筑物按照各自的高度“拉起来”，从而得到某张卫星图像内各个建筑物的LOD模型。

然而，由于上述方式中每个建筑物对应的是一个高度值，“拉起来”后使得LOD模型下的建筑物都是平顶的，目前的建筑物大多都不完全是平顶的，比如“人字形”屋顶、“尖顶”建筑物等，通过上述方式得到的LOD模型会丢失建筑物的顶面轮廓信息，造成精度损失。

发明内容

本申请实施例提供了一种构建物体的多细节层次模型的方法及计算机设备，用于通过获取到的建筑物的三维(3-dimension，3D)点云构建LOD模型，由于3D点云是基于建筑物的轮廓采样得到，其能够高精度的还原建筑物的顶面信息，据此可以得到高精度的LOD模型。

基于此，本申请实施例提供以下技术方案：

第一方面，本申请实施例首先提供一种构建物体的多细节层次模型的方法，可用于高精度的地图构建中，该方法包括：获取到与某个目标卫星图像(如，分辨率为1米的卫星图像)对应的DSM及该卫星图像中各个建筑物的轮廓矢量，并将该DSM和该卫星图像中各个建筑物的轮廓矢量进行套合，得到套合结果，之后，就可根据该套合结果(即重合后的DSM和各个建筑物的轮廓矢量)对当前卫星图像中各个建筑物进行采样，以得到卫星图像中各个建筑物的3D点云，最后，计算机设备可以根据得到的各个建筑物的3D点云对当前卫星图像中的各个建筑物进行构建，从而得到该卫星图像中各个建筑物的LOD模型。类似地，计算机设备可以通过上述所述的方式得到卫星图像集(包括多个卫星图像的集合)中每个卫星图像内各建筑物的LOD模型。