[发明专利]一种基于建筑CAD图的室内拓扑地图生成方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于建筑CAD图的室内拓扑地图生成方法及系统，在室内基础数据的基础上提取空间单元，并在此基础上，对空间单元进行拓扑分析，获得室内空间单元的拓扑关系，最终生成拓扑地图。由于是利用建筑CAD平面图，实现自动生成室内拓扑地图，大大降低了室内地图的构建成本；而且室内空间单元的提取正确率高，算法复杂度低，运行时间短。

技术领域

本发明涉及室内定位与导航技术。

背景技术

室内定位与导航是实现普适计算和提供基于位置的服务的基础。近年来， 室内定位技术取得了显著的进步，但任何定位系统都需要配套相应的地图用以 展示定位结果和提供进一步的位置服务。室内地图就是表示建筑物内部结构、 兴趣点和通行路径等的地理信息数据集，能够配合室内定位技术展示定位结果 和提供导航服务。不同于室外空间已有谷歌地图、高德地图等大规模城市路网 空间商用地图，室内空间仍缺乏成规模的室内空间地图。目前室内地图的构建 大都依赖人工实地测绘，但该方式费时耗力，地图构建成本高。

CAD(Computer Aided Design)技术广泛应用于建筑工程图的设计，而建 筑工程图一般使用CAD平面图来描述建筑物的空间结构，基于建筑CAD图构建 室内地图可以有效降低室内地图的成本。

室内空间的建筑CAD图一般包含多种类别的数据，如分别用于表示墙壁、 门扇和墙体等室内基础数据的几何类型线段、弧线、块等。多数CAD文件在绘 制时存在误差、冗余，并且与实际使用地图存在表达方式差异，因此需要对原 始数据进行预处理，修正误差并降低数据规模，正确获取室内基础数据。房间 (含电梯间、楼梯间等)和走廊是常见的室内的空间单元，也是拓扑地图的重 要内容。一般而言，建筑CAD图不直接提供空间单元数据，而是由基础数据表 示，如墙体、窗户、门扇等共同组成房间。

因此，如何对建筑CAD图数据进行分析处理，获得室内空间单元的拓扑关 系，最终生成拓扑地图，是一种省时省力，成本低廉的室内地图构建技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于建筑CAD图的室内拓扑地图 生成方法及系统，在室内基础数据的基础上提取空间单元，并在此基础上，对 空间单元进行拓扑分析，获得室内空间单元的拓扑关系，最终生成拓扑地图。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于建筑CAD图的 室内拓扑地图生成系统，包括：

读取模块：读取建筑CAD平面图；

处理模块，通过误差允许的方式给出描述几何对象关系的定义，利用几何对象 关系的定义去除、修复CAD原始数据中存在的冗余和误差，得到处理后的CAD 数据；

提取模块：通过分析处理处理后的CAD数据，从中依次提取符合室内地图要求 的室内基础数据，并在室内基础数据上提取室内空间单元；

分析模块：按照室内基础数据、室内空间单元和室内空间整体之间的拓扑关系，建立拓扑结构和室内空间数据库，构建最终的室内拓扑地图。

另外，一种基于建筑CAD图的室内拓扑地图生成方法，包括以下五个步骤：

(1)建筑CAD平面图读取，

将建筑物的CAD平面图转换为可以进行直接读写的DXF格式，利用DXF获取 室内空间的原始数据；

(2)CAD原始数据预处理，

对室内空间的原始数据进行修正和简化，去除、修复CAD原始数据中存在的冗 余和误差，得到处理后的CAD数据；

(3)墙壁及门阶提取，