[发明专利]一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法

权利要求书

1.一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，包括：

预处理待提取立面的三维点云；

将三维点云由欧式空间变换至特征空间；

在特征空间中选择超过阈值的点，将超过阈值的点转换回欧式空间，得到潜在平面；

创建约束条件对所述潜在平面进行约束，获得满足约束条件的平面作为待定立面；

将所述待定立面化为竖直面，获取对应点云作为最终的建筑物立面点云；

将所述建筑物立面点云依据平面方程投影至对应平面格网内，依据各格网包含点云数量，生成建筑物立面正射影像图。

2.根据权利要求1所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，所述预处理包括依次进行点云去噪、点云抽稀、坐标变换。

3.根据权利要求1所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，基于3D霍夫变换实现将三维点云由欧式空间变换至特征空间，变换过程包括：创建计数器，将所有点云变换至特征空间，更新计数器。

4.根据权利要求1所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，采用如下公式将三维点云由欧式空间变换至特征空间：

；

式中，x,y,z为当前点云的三维坐标，θ_i、φ_i分别为当前平面与平面XOY和平面YOZ的夹角，r_i为当前平面距原点的距离，i为点云编号。

5.根据权利要求1所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，所述超过阈值的点，是指在特征空间中能够通过的平面数超过设定阈值的点。

6.根据权利要求1所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，采用如下公式将超过阈值的点转换回欧式空间：

;

其中，A,B,C,D为平面一般式方程的系数，θ、φ分别为当前平面与平面XOY和平面YOZ的夹角，r为当前平面距原点的距离。

7.根据权利要求1所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，所述约束条件包括同平面约束、竖直面约束。

8.根据权利要求7所述的一种带约束的建筑物立面正射影像图提取方法，其特征在于，所述同平面约束的方法包括：

通过如下公式计算任意两平面夹角θ'：

；

其中，θ'为两个平面之间的夹角，A₁,B₁,C₁,D₁与A₂,B₂,C₂,D₂分别为两个平面一般式方程的系数；

将夹角小于设定值的两平面合并为一个平面，并从合并后的点云并集中，采用随机抽样一致算法，获取合并后的新的平面方程；

所述竖直面约束的方法包括：剔除竖直角小于设定值的平面。