[发明专利]基于空间点云数据的建筑物三维模型构建方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，具体而言，涉及一种基于空间点云数据的建筑物三维模型构建方法和系统。

背景技术

随着智慧城市与智慧测绘的发展，城市大规模三维模型建模需求不断上升，随着技术的发展与客户需求的数据质量要求不断提高，倾斜摄影测量方式获取的数据精度无法满足高精度建模要求，而传统的手工建模的方式在效率上又存在重大瓶颈。

为了解决这一问题，市场上出现了利用点云数据来进行大规模城市三维模型构建。大多数利用激光点云进行建模的方案为：获取激光点云数据；对点云数据进行地面点与非地面点的分离或者提取建筑的点云数据到独立的层；优化各种算法从建筑的点云数据提取建筑的轮廓，进而完成三维建模。

实际项目中，现有的点云数据处理方案存在一个矛盾问题：数据量与处理质量。激光点云扫描精度与点云的数据量成正相关关系，若要获得高质量的建筑轮廓，就需要超高精度的激光点云数据，而高精度、高密度的点云会造成数据量的激增与处理效率的下降。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于空间点云数据的建筑物三维模型构建方法、和系统，可以提高构建建筑物三维模型的效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于空间点云数据的建筑物三维模型构建方法，包括：

根据预先获取的空间点云数据，提取建筑物的轮廓信息；所述空间点云数据为激光扫描点云数据或倾斜摄影测量方式处理生成的点云数据；

根据预先获取的DEM数据或DTM数据，确定建筑物所在的地面高程；

根据所述轮廓信息和所述地面高程，生成建筑物的初步轮廓模型；

采用预先获取的建筑DLG或建筑矢量轮廓对所述初步轮廓模型进行约束，得到建筑物三维模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述采用预先获取的建筑矢量轮廓对所述初步轮廓模型进行约束的步骤，包括：

将所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓进行套合

，确定所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓不一致之处；

根据所述建筑矢量轮廓调整所述初步轮廓模型。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，将所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓进行套合，确定所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓不一致之处的步骤，包括：

以所述建筑矢量轮廓的矢量轮廓线所在位置的纵向延伸为边界，通过拓扑判断，确定所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓不一致之处。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，采用预先获取的建筑DLG或建筑矢量轮廓对所述初步轮廓模型进行约束，得到建筑物三维模型的步骤之后，所述方法还包括：

从预先获取的DOM数据或TDOM数据中提取特征信息；

根据所述特征信息，对所述建筑物三维模型进行修正。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于空间点云数据的建筑物三维模型构建系统，包括：

轮廓信息提取模块，用于根据预先获取的空间点云数据，提取建筑物的轮廓信息；所述空间点云数据为激光扫描点云数据或倾斜摄影测量方式处理生成的点云数据；

地面高程确定模块，用于根据预先获取的DEM数据或DTM数据，确定建筑物所在的地面高程；

初步模型生成模块，用于根据所述轮廓信息和所述地面高程，生成建筑物的初步轮廓模型；

三维模型生成模块，用于采用预先获取的建筑DLG或建筑矢量轮廓对所述初步轮廓模型进行约束，得到建筑物三维模型。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述初步模型生成模块，还用于：

将所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓进行套合

，确定所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓不一致之处；

根据所述建筑矢量轮廓调整所述初步轮廓模型。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述初步模型生成模块，还用于：

以所述建筑矢量轮廓的矢量轮廓线所在位置的纵向延伸为边界，通过拓扑判断，确定所述初步轮廓模型与所述建筑矢量轮廓不一致之处。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述系统还包括：