[发明专利]一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法

权利要求书

1.一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用迭代最近点算法将不同来源不同精度的点云数据配准统一到同一坐标系中；

步骤2：对配准统一到同一坐标系中的点云数据进行点云分类，得到包括地面点云、建筑物点云、植被点云、输电线点云、输电塔点云和未分类点云的类别点云；

步骤3：利用地面点云构建数字高程模型；

步骤4：对除地面点云之外的其他类别点云进行单体分割，获得多个独立的单体簇；

步骤5：结合数字高程模型，提取单体簇的地物属性信息；

步骤6：基于单体簇所属的类别点云，自动化重建各个单体簇，获得实体模型；

步骤7：将实体模型与对应的单体簇的地物属性信息进行关联。

2.根据权利要求1所述的一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，地物属性信息包括实体类别、分类代码、标签码、面积、高度、高程和弧垂。

3.根据权利要求1所述的一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，步骤1中，点云数据包括激光点云和图像点云；

以激光点云为基准，将不同来源不同精度的点云数据统一到同一坐标系中。

4.根据权利要求1所述的一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，步骤4中，利用基于密度的聚类算法DBSCAN对除地面点云之外的其他类别点云进行单体分割，获得多个独立的单体簇。

5.根据权利要求4所述的一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，基于密度的聚类算法DBSCAN的参数取值为：

邻域距离ε＝0.5m，单体簇包含的最少点数Minpts＝200，单体簇中相邻点与点之间的间距小于0.5米，每个单体簇中点个数大于200。

6.根据权利要求5所述的一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，对同一类别点云中每个单体簇赋值唯一的标签码，单体分割后单体簇格式如下：点号、坐标分量、分类代码、唯一的标签码、颜色RGB、强度和回波次数。

7.根据权利要求1所述的一种面向输电工程三维设计顾及实体属性的实景建模方法，其特征在于，所述步骤5，结合数字高程模型，提取单体分割后单体簇的地物属性信息，具体包括：步骤5-1：针对输电线点云，提取输电线点云中所有点中间距最大的两点i(x_i,y_i,z_i)和j(x_j,y_j,z_j)，以i和j两点构建直线l，计算出输电线点云中每个点距离直线l的距离d，选择距离d中的最大值d_max作为弧垂；

步骤5-2：将植被点云、建筑物点云和输电塔点云投影到二维平面，用表示植被点云、建筑物点云或输电塔点云，c为分类代码，m为标签码；

在中检索x轴上的最大值x_max、x轴上的最小值x_min、y轴上的最大值y_max和y轴上的最小值y_min所对应的共计四个角点，利用四个角点构建矩形包围盒，并在矩形包围盒中构建预设长宽的方格网；

步骤5-3：从点(x_max，y_min)开始，按照反S顺序检索，方格网内若有点则在点云数据中检索该方格网内Z轴上的最大值Z_max和对应的数字高程模型高程值h，计算出高度H＝Z_max-h；

将Z_max记录在高程数组中，将H记录在高度数组中；

步骤5-4：选取高程数组Z中最大值作为高程，选取高度数组中最大值作为高度；高程数组中元素个数n，则类别点云的面积M＝n×方格网的长度×方格网的宽度。