[发明专利]基于CAD图获得建筑的室内三维地图矢量数据的方法及系统

说明书

一种基于CAD图获得建筑的室内三维地图矢量数据的方法及系统，包括如下步骤：S1、对原始CAD文件的图层名称进行语义识别和分析，根据图层名称给所有CAD文件中的线、多边形和文字赋予属性信息，所述属性信息包括但不限于图层名称、图层分类和高度数据；S2、构建闭合多边形数据库；S3、过滤和合并闭合多边形；S4、提取房间地板多边形；S5、生成新的房间地板多边形数据：连接所有能够首尾相接的中心线，得到由多个中心线首尾连接而成的多个新的房间地板多边形。

技术领域

本发明属于室内场景的导航地图技术领域，具体涉及一种基于CAD图获得建筑的室内三维地图矢量数据的方法及系统。

背景技术

室内导航从2010年以来成为研究的热门话题，与之密切相关的导航地图的获取制作成为研究中的关键步骤。室内导航指的是通过确定自身当前的位置从而寻找一条规划好的路径，帮助导航者从起始位置移动到最终的目标位置的一个过程。室内地图作为室内位置服务的基础已引起人们广泛关注，但由于缺少精细室内地图的自动生产方法，室内地图的数据生产效率与需求之间的矛盾日益突出，自动化的室内地图数据获取方法已成为室内位置服务亟待解决的关键技术难题。

目前，室内地图的主要制作方式有三种，分别是基于激光扫描的方式(SLAM)、基于众包的方式和基于CAD文件的方法。SLAM主要是通过激光扫描获得的线段集合或栅格数据，随后利用图像处理技术提取线来构建室内地图，通过这种方法获取地图数据的成本较高，获取速度和处理速度都难以满足批量化生产的需求。众包模式是通过手持终端设备获得惯导系统数据，利用算法恢复用户的行走轨迹，进而根据大量重复的行人轨迹数据推算出室内房间和走廊的大致结构。目前，采用手机惯性导航系统数据建立室内地图存在着许多问题，如手机终端数据的精度较低以及设备差异性，导致室内地图的精度无法满足人们的日常需要。基于CAD文件提取室内地图数据的方法以CAD软件输出建筑平面图像为数据源，通过各家自己的三维地图编辑器上传当做背景底图，然后进行描绘的方式还原室内空间矢量数据和属性信息。因此，以CAD建筑平面图作为数据源，利用建筑图中的语义信息图层、图块等恢复地图要素之间的拓扑关系，制作基于WEB服务平台的CAD图纸自动识别转换为室内三维地图矢量数据服务接口，代替以前人工基本CAD图像进行人工描绘的步骤，可以极大的节约单一的重复性操作的时间和人力成本，针对不同类型的室内场景可灵活的修改本方法中的参数和设置，进而实现具有更高适应性和鲁棒性的室内地图自动生成方法，对实现室内地图的批量化、高效性生产具有重要意义。目前大部分算法对图纸数据的质量具有较高要求，许多细小错误，如墙线不闭合、门和墙没有连接、直线相互压盖，在某些情况下可能会导致算法完全失效；绘图者所用设计规范及绘图习惯的差异导致“理想化”的建筑图纸几乎无法得到，增加了全自动提取室内地图数据的技术难度。目前市场上公开的CAD图纸识别算法有基于图像识别的和基于空间数据识别的，基于图像识别出来的再转换为空间数据会有精度损失，1像素就可能代表几十毫米，而且图像识别对于不闭合的多边形识别成功率很差，图像上图层名称的信息直接被丢失了，这样相当于损失了一个判断分类正确性的参数。

例如，申请号为202010630778.6的专利文献公开了一种基于建筑楼CAD图的室内导航地图转换方法，所述方法包括：

S1、对原始CAD文件进行语义分析，建立提取模型，分层提取得到初始房间数据；

S2、对所述初始房间数据进行中线提取和近点连接，得到简化后的图像数据；

S3、对所述简化后的图像数据进行开闭操作修复漏洞或断点，通过骨架提取进行细化；

S4、通过轮廓检测得到独立的房间数据，构造得到PATH标签下的SVG地图数据。

优选的，所述步骤S1中，所述原始CAD文件为按层绘图的CAD文件，window层绘制窗户，wall层绘制墙体，所述CAD文件的具体对象中，采用分隔标志来指示直线之间的拼接。

优选的，所述步骤S1中，所述提取模型具体为：