[发明专利]基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法及系统

说明书

一种基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法，通过使用墙面细化算法随机提取不同墙面图形的交汇区域图形上的点，以及提取墙面图形与代表门图形和窗图形的直线段相接的所述端点或所述顶点的所述三维坐标位置，将墙面图形细化为直线段，同时生成对该直线段的语义描述信息，进而得到室内三维结构图的简化图；依据所述室内三维结构图的简化图，以该简化图中的点作为顶点，以该简化图中的线段作为边生成基于随机算法的随机无向图，并在该随机无向图中使用空间搜索多维编码算法从中提取出各个房间结构，同时生成对房间结构的语义描述信息，具有室内语义模型构建方便、快速的优点，并且采用多维编码使得数据可靠压缩，并携带密码。

技术领域

本发明属于室内语义建模技术领域，具体涉及一种基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法及系统。

背景技术

伴随着三维建模技术的成熟发展，已经积累了大量的建筑物三维立体模型，传统的建筑物三维立体模型通常可以用来展示建筑物整体的外观、外部结构等信息，然而传统的建筑物三维立体模型却缺少关于其内部结构的信息，当已经查看过建筑物的外观，想要进一步了解建筑物的内部结构时，还需要再单独去浏览建筑物的内部平面结构图，建筑物外部结构与建筑物内部结构的相互独立，使对传统建筑物三维立体模型的分析和应用面临困难，不能使其充分发挥作用，由此，研究一种建筑物室内语义模型的构建方法，来将建筑物室内结构融合到传统建筑物三维立体模型上具有十分重要的意义。

然而现有技术对于语义模型的建立仍然停留在对于模型如何建成的问题上，并未考虑利用语义本身构建一种编码，而该编码自身携带密码功能，而形成一个带密码的编码，从而即对模型语义进行构建，也对模型数据起到保护作用。

另外一方面，面对庞大的三维数据体量，如何压缩数据量也是当前面临的问题。将图形化简是一个方法，但是如何考虑化简图和编码之间的关系，尤其是携带密码功能的编码之间的关系是极大解决的问题。

发明内容

针对上述提出的技术问题，本发明提供一种建筑物室内语义模型的构建方法及系统，本发明基于建筑物的室内三维结构图，生成与其对应的语义模型，并基于该语义模型建立建筑物三维立体模型的室内结构，本发明具有室内语义模型构建方便、快速的优点。

将考虑三个方面，第一代密码功能的简化图的建立，第二将简化图编码，第三对地理区域的多维编码的构建。

为了实现上述的发明目的，给出如下所述的基于多维图像编码的建筑物室内语义模型的构建方法，通过以下步骤来实现：

步骤一、获取建筑物各个楼层的室内三维结构图，该室内三维结构图包含由点、直线段、曲线段组成的墙面图形，房间图形，窗户图形，门图形，以及与这些图形相关的文字备注、数字备注，其中所述数字备注包括点在地理区域中的三维坐标、用于标识各建筑在所述地理区域内相对位置的第一标识点坐标，以及层高、楼层数、门窗宽度总高和窗下沿高度；

步骤二、定义所述室内三维结构图中窗户图形和门图形的识别规则，按照该识别规则从室内三维结构图中识别出这些图形，并在室内三维结构图上，将窗户图形和门图形替换为两端均与墙面图形相接的折直线段,或直线段和/或曲线段围成封闭图形，且记录该折直线段或封闭图形两端端点或顶点的三维坐标位置，同时生成对该折直线段或封闭图形的语义描述信息；

步骤三、基于经S2处理得到的室内三维结构图，通过使用墙面细化算法随机提取不同墙面图形的交汇区域图形上的点，以及提取墙面图形与代表门图形和窗图形的直线段相接的所述端点或所述顶点的所述三维坐标位置，将墙面图形细化为直线段，同时生成对该直线段的语义描述信息，进而得到室内三维结构图的简化图；

步骤四、依据所述室内三维结构图的简化图，以该简化图中的点作为顶点，以该简化图中的线段作为边生成基于随机算法的随机无向图，并在该随机无向图中使用空间搜索多维编码算法从中提取出各个房间结构，同时生成对房间结构的语义描述信息，从而得到关于室内三维结构图的语义模型；