[发明专利]一种基于点云数据的建筑物立面提取方法

权利要求书

1.一种基于点云数据的建筑物立面提取方法，其特征在于，包括：

预处理待提取立面的三维点云数据；

基于三维点云数据创建3D霍夫变换的计数器，对所述计数器进行3D高通滤波，基于滤波后的计数器得到所有的潜在平面；

创建约束条件对所述潜在平面进行立面约束，获得满足约束条件的平面作为潜在立面；

对所述潜在立面进行精炼，去除非立面点云；

对精炼后的立面进行立面边界标定；

对标定成果再次进行所述立面约束，得到建筑物立面点云；

其中，

基于三维点云数据创建3D霍夫变换的计数器的方法包括：

通过3D霍夫变换对三维点云数据进行离散，得到集合M、N、Q；其中M为参数θ的离散化集合；N为参数φ的离散化集合；Q为参数ρ的离散化集合；θ为点云的平面法向量与z轴的夹角；φ为点云的平面法向量与x轴的夹角；ρ为原点到点云平面的距离；

对集合M、N进行偏移计数，得到偏移副本M’、N’；

分别创建计数器A、A’：A=M×N×Q；A’ = M’×N’×Q；

所述3D高通滤波中：卷积核中心单元格的值为1/2，其余单元格的值按照与中心单元格的距离基于反距离加权法确定；所有单元格的值之和为1；

对所述潜在立面进行精炼的方法包括：

迭代每个潜在立面，使用随机抽样一致算法获取各潜在立面的对应点云；

使用HDBSCAN算法对各潜在立面的对应点云进行聚类，得到若干第一聚簇点云；

使用随机抽样一致算法获取若干第一聚簇点云所对应潜在立面的平面方程，将结果作为新的潜在立面；

对新的潜在立面进行约束，去除相同立面和伪平面，完成精炼。

2.根据权利要求1所述的一种基于点云数据的建筑物立面提取方法，其特征在于，预处理待提取立面的三维点云数据的方法包括：

剔除三维点云数据中的地面点；

将点云平移至坐标原点并进行体素降采样；

对体素降采样后的数据做统计离群值去除。

3.根据权利要求1所述的一种基于点云数据的建筑物立面提取方法，其特征在于，所述偏移副本M’、N’的元素偏移量分别为s_θ/2、s_φ/2；其中s_θ为集合M的离散化步长；s_φ为集合N的离散化步长。