CN109727255B - 一种建筑物三维模型分割方法 - Google Patents
一种建筑物三维模型分割方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109727255B CN109727255B CN201811444255.1A CN201811444255A CN109727255B CN 109727255 B CN109727255 B CN 109727255B CN 201811444255 A CN201811444255 A CN 201811444255A CN 109727255 B CN109727255 B CN 109727255B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electronic map
- building
- dimensional
- range
- vector data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000012732 spatial analysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明旨在提供一种建筑物三维模型分割方法，包括以下步骤：1）在GIS软件导入二维电子地图，并分割为待分割电子地图；2）将待分割电子地图的栅格数据转换为矢量数据，并合并得到合并后的矢量数据；3）通过GIS软件将融合后的矢量数据进行坐标纠正，得到各个待分割建筑物的边界坐标；4）获取三维电子地图，将各个边界坐标与三维电子地图进行匹配，若三维电子地图中建筑物均位于对应边界坐标围成的范围内，则将各个边界坐标扩展构成多个分割线，否则返回步骤3）；5）通过空间分析将落入各个分割线范围内的三维模型裁剪出来，完成建筑物三维模型分割。该方法克服现有技术缺陷，具有成本低廉、科学高效、技术难度低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及计算机图形学与地理信息科学领域，具体涉及一种建筑物三维模型分割方法。
背景技术
实景三维技术日益普及，但受制于技术本身，实景三维模型仅仅是一张连续的三维表皮，单个建筑物三维模型难以提取出来。为了实现二三维联动，有学者提出采用各种方法将建筑物等三维模型提取出来或人工构建该部分模型，这种模式要么效率低下，要么实现成本高昂。后期学者尝试采用大比例尺地形图的二维平面信息来对实景三维模型进行建筑物部分进行裁剪，但大比例尺地形图属于国家机密，一般生产单位难以获取，限制了该技术方向的应用广泛性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑物三维模型分割方法，该方法克服现有技术缺陷，具有成本低廉、科学高效、技术难度低的特点。
本发明的技术方案如下：
一种建筑物三维模型分割方法，包括以下步骤：
1）在GIS软件导入包含测区范围的二维电子地图，将测区范围的区域分割出来作为待分割电子地图；
2）将待分割电子地图的进行灰度化和矢量化处理，获得分割电子地图的矢量数据图，输入建筑物对应的灰度值范围，过滤出矢量数据图中灰度值位于上述灰度值范围内的像元点，对临近的像元点进行融合合并，得到具有各个建筑物的灰度区域的融合矢量数据图；
3）通过GIS软件将融合矢量数据进行坐标纠正，得到各个待分割建筑物的边界坐标，从而获得各个待分割建筑物的边界范围；
4）获取与待分割电子地图具有同一坐标系的三维电子地图，将各个边界范围与三维电子地图进行匹配，若三维电子地图中建筑物均位于对应的边界范围内，则将边界范围作为分割线，否则返回步骤3）对不满足匹配条件的边界坐标进行重新纠正；
5）通过空间分析将落入各个分割线范围内的三维模型裁剪出来，完成建筑物三维模型分割。
优选地，所述的包含测区范围的二维电子地图为互联网上获取的无标签的二维电子地图，或者主管部分发布的界限数据。
优选地，所述的步骤1）中包含以下步骤：
11)预估包含测区范围的二维电子地图的大小；
12)若大小超过2000*2000像素，则按照像素总数进行分片处理，每片地图大小不大于2000*2000像素；
13）获取包含有获取范围的各片电子地图，这些地图即为待分割电子地图，对每片地图分别进行步骤2)-5)的操作。
优选地，所述的步骤2）具体为：
21）将待分割电子地图进行灰度化和矢量化处理，获得分割电子地图的矢量数据图；
22）选择其中任一标志性建筑物，获取该标志性建筑物区域的灰度值范围，以此灰度值范围对分割电子地图的矢量数据图进行过滤，获取灰度值位于灰度范围的像元；
23）通过空间分析中的融合功能，将步骤22）得到的像元进行融合合并，得到融合后的矢量数据图。
优选地，所述的步骤3）具体为：
选取融合后的矢量数据中对应建筑物的角点数据进行四参数模型的坐标纠正，得到纠正后的矢量数据以及待分割建筑物的边界坐标。
优选地，所述的步骤4）具体为：
41）获取与待分割电子地图具有同一坐标系的三维电子地图，将纠正后的矢量数据与三维电子地图进行叠合匹配；
42）若三维电子地图中建筑物均位于对应边界坐标围成的范围内，则将各个边界坐标向外扩展2米构成多个分割线，进入步骤5）；否则，返回步骤3）对不满足匹配条件的边界坐标进行重新纠正。
优选地，所述的三维电子地图由以下方法获取：
通过倾斜摄影采集垂直影像以及倾斜影像，对地面控制点进行实地测量得到地面控制点参数，结合垂直影像、倾斜影像、地面控制点参数，进行空中三角测量，之后密集匹配数字地表模型，之后构建TIN模型，得到初始模型，对初始模型进行3D纹理映射，得到有三维模型构成的三维电子地图。
优选地，所述的GIS软件为 SuperMap5.3.3。
本发明建筑物三维模型分割方法采用容易获取的网络二维电子地图进行预处理得到建筑物对应的边界范围的矢量数据，再对三维地图进行建筑物模型的分割，大大降低了操作复杂度以及分割时间，同时降低了图像获取的门槛及成本，提高了本方法的应用范围，可适用于没有基础地理信息数据积累的中小型公司。
附图说明
图1为本发明建筑物三维模型分割方法的流程示意图；
图2为实施例1提供的建筑物三维模型分割方法的分割线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细阐述本发明。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供的建筑物三维模型分割方法，包括以下步骤：
一种建筑物三维模型分割方法，包括以下步骤：
1）在GIS软件导入包含测区范围的二维电子地图，将测区范围的区域分割出来作为待分割电子地图；
具体为：11)预估包含测区范围的二维电子地图的大小；
12)若大小超过2000*2000像素，则按照像素总数进行分片处理，每片地图大小不大于2000*2000像素；
13）获取包含有获取范围的各片电子地图，这些地图即为待分割电子地图，对每片地图分别进行步骤2)-5)的操作；
2）将待分割电子地图的进行灰度化和矢量化处理，获得分割电子地图的矢量数据图，输入建筑物对应的灰度值范围，过滤出矢量数据图中灰度值位于上述灰度值范围内的像元点，对临近的像元点进行融合合并，得到具有各个建筑物的灰度区域的融合矢量数据图；
具体为：21）将待分割电子地图进行灰度化和矢量化处理，获得分割电子地图的矢量数据图；
22）选择其中任一标志性建筑物，获取该标志性建筑物区域的灰度值范围，以此灰度值范围对分割电子地图的矢量数据图进行过滤，获取灰度值位于灰度范围的像元；
23）通过空间分析中的融合功能，将步骤22）得到的像元进行融合合并，得到融合后的矢量数据图；
3）通过GIS软件将融合矢量数据进行坐标纠正，得到各个待分割建筑物的边界坐标，从而获得各个待分割建筑物的边界范围；
具体为：选取融合后的矢量数据中对应建筑物的角点数据进行四参数模型的坐标纠正，得到纠正后的矢量数据以及待分割建筑物的边界坐标；
4）获取与待分割电子地图具有同一坐标系的三维电子地图，将各个边界范围与三维电子地图进行匹配，若三维电子地图中建筑物均位于对应的边界范围内，则将边界范围作为分割线，否则返回步骤3）对不满足匹配条件的边界坐标进行重新纠正；
具体为：
41）获取与待分割电子地图具有同一坐标系的三维电子地图，将纠正后的矢量数据与三维电子地图进行叠合匹配；
42）若三维电子地图中建筑物均位于对应边界坐标围成的范围内，则将各个边界坐标向外扩展2米构成多个分割线，进入步骤5）；否则，返回步骤3）对不满足匹配条件的边界坐标进行重新纠正；
5）通过空间分析将落入各个分割线范围内的三维模型裁剪出来，完成建筑物三维模型分割。
所述的包含测区范围的二维电子地图为互联网上获取的无标签的二维电子地图，或者主管部分发布的界限数据；
三维电子地图由以下方法获取：通过倾斜摄影采集垂直影像以及倾斜影像，对地面控制点进行实地测量得到地面控制点参数，结合垂直影像、倾斜影像、地面控制点参数，进行空中三角测量，之后密集匹配数字地表模型，之后构建TIN模型，得到初始模型，对初始模型进行3D纹理映射，得到有三维模型构成的三维电子地图。
本实施例采用的GIS软件为SuperMap5.3.3，采用的无标签的二维电子地图为Google无标签路网图，本实施例选取的二维电子地图为比例尺为1：3000至1：15000之间、分辨率为1.18米的电子地图；建筑物对应的灰度范围为0至255，待分割电子地图的大小设有2000*2000像素；如图2所示，本实施例方法能够有效地将建筑物的区域分割出来。
Claims (8)
1.一种建筑物三维模型分割方法，其特征在于包括以下步骤：
1）在GIS软件导入包含测区范围的二维电子地图，将测区范围的区域分割出来作为待分割电子地图；
2）将待分割电子地图的进行灰度化和矢量化处理，获得分割电子地图的矢量数据图，输入建筑物对应的灰度值范围，过滤出矢量数据图中灰度值位于上述灰度值范围内的像元点，对临近的像元点进行融合合并，得到具有各个建筑物的灰度区域的融合矢量数据图；
3）通过GIS软件将融合矢量数据进行坐标纠正，得到各个待分割建筑物的边界坐标，从而获得各个待分割建筑物的边界范围；
4）获取与待分割电子地图具有同一坐标系的三维电子地图，将各个边界范围与三维电子地图进行匹配，若三维电子地图中建筑物均位于对应的边界范围内，则将边界范围作为分割线，否则返回步骤3）对不满足匹配条件的边界坐标进行重新纠正；
5）通过空间分析将落入各个分割线范围内的三维模型裁剪出来，完成建筑物三维模型分割。
2.根据权利要求1所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于：所述的包含测区范围的二维电子地图为互联网上获取的无标签的二维电子地图，或者主管部分发布的界限数据。
3.根据权利要求1所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于：
所述的步骤1）中包含以下步骤：
11)预估包含测区范围的二维电子地图的大小；
12)若大小超过2000*2000像素，则按照像素总数进行分片处理，每片地图大小不大于2000*2000像素；
13）获取包含有获取范围的各片电子地图，这些地图即为待分割电子地图，对每片地图分别进行步骤2)-5)的操作。
4.根据权利要求1所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于，所述的步骤2）具体为：
21）将待分割电子地图进行灰度化和矢量化处理，获得分割电子地图的矢量数据图；
22）选择其中任一标志性建筑物，获取该标志性建筑物区域的灰度值范围，以此灰度值范围对分割电子地图的矢量数据图进行过滤，获取灰度值位于灰度范围的像元；
23）通过空间分析中的融合功能，将步骤22）得到的像元进行融合合并，得到融合后的矢量数据图。
5.根据权利要求3所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于：所述的步骤3）具体为：
选取融合后的矢量数据中对应建筑物的角点数据进行四参数模型的坐标纠正，得到纠正后的矢量数据以及待分割建筑物的边界坐标。
6.根据权利要求4所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于：所述的步骤4）具体为：
41）获取与待分割电子地图具有同一坐标系的三维电子地图，将纠正后的矢量数据与三维电子地图进行叠合匹配；
42）若三维电子地图中建筑物均位于对应边界坐标围成的范围内，则将各个边界坐标向外扩展2米构成多个分割线，进入步骤5）；否则，返回步骤3）对不满足匹配条件的边界坐标进行重新纠正。
7.如权利要求1所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于：
所述的三维电子地图由以下方法获取：
通过倾斜摄影采集垂直影像以及倾斜影像，对地面控制点进行实地测量得到地面控制点参数，结合垂直影像、倾斜影像、地面控制点参数，进行空中三角测量，之后密集匹配数字地表模型，之后构建TIN模型，得到初始模型，对初始模型进行3D纹理映射，得到有三维模型构成的三维电子地图。
8.如权利要求1所述的建筑物三维模型分割方法，其特征在于：所述的GIS软件为SuperMap5.3.3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811444255.1A CN109727255B (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种建筑物三维模型分割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811444255.1A CN109727255B (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种建筑物三维模型分割方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109727255A CN109727255A (zh) | 2019-05-07 |
| CN109727255B true CN109727255B (zh) | 2022-11-18 |
Family
ID=66294712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811444255.1A Active CN109727255B (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种建筑物三维模型分割方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109727255B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111273877B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-07-19 | 宝略科技(浙江)有限公司 | 一种实景三维数据与二维栅格图片的联动展示平台及其联动方法 |
| CN113140022B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-11-11 | 杭州今奥信息科技股份有限公司 | 数字测图方法、系统及计算机可读存储介质 |
| CN113822999B (zh) * | 2021-09-22 | 2024-02-23 | 杭州趣村游文旅集团有限公司 | 一种数字乡村三维模型的建筑物分割方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000329552A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Gen Tec:Kk | ３次元地図作成方法 |
| CN101290222A (zh) * | 2008-06-13 | 2008-10-22 | 北京天下图数据技术有限公司 | 通过真正射影像快速构建三维建筑物场景的方法 |
| CN101872492A (zh) * | 2010-06-09 | 2010-10-27 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 三维仿真城市的多角度地图实现方法 |
| CN104318605A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-01-28 | 南京大学 | 矢量实线与三维地形的并行贴合渲染方法 |
| CN104658039A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 南京市测绘勘察研究院有限公司 | 一种城市数字地图三维建模制作方法 |
-
2018
- 2018-11-29 CN CN201811444255.1A patent/CN109727255B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000329552A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Gen Tec:Kk | ３次元地図作成方法 |
| CN101290222A (zh) * | 2008-06-13 | 2008-10-22 | 北京天下图数据技术有限公司 | 通过真正射影像快速构建三维建筑物场景的方法 |
| CN101872492A (zh) * | 2010-06-09 | 2010-10-27 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 三维仿真城市的多角度地图实现方法 |
| CN104318605A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-01-28 | 南京大学 | 矢量实线与三维地形的并行贴合渲染方法 |
| CN104658039A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 南京市测绘勘察研究院有限公司 | 一种城市数字地图三维建模制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 侧视地图中建筑物轮廓线提取的三维城市模型法;朱园媛等;《测绘学报》;20150915(第09期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109727255A (zh) | 2019-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110717983B (zh) | 一种基于背包式三维激光点云数据的建筑物立面三维重建方法 | |
| CN114612488B (zh) | 建筑物单体化信息提取方法、计算机装置及存储介质 | |
| CN103017739B (zh) | 基于激光雷达点云与航空影像的真正射影像的制作方法 | |
| CN115564926B (zh) | 基于影像建筑物结构学习的三维面片模型构建方法 | |
| Chen et al. | A methodology for automated segmentation and reconstruction of urban 3-D buildings from ALS point clouds | |
| CN107767382A (zh) | 静态三维地图建筑物轮廓线的自动提取方法及系统 | |
| CN111382715B (zh) | 一种地形图中地物要素的提取方法 | |
| CN103077559B (zh) | 基于序列图像的果穗三维重建方法 | |
| CN108921943A (zh) | 一种基于车道级高精度地图的道路三维模型建模方法 | |
| CN111383335A (zh) | 一种众筹照片与二维地图结合的建筑物三维建模方法 | |
| CN112307553A (zh) | 一种对三维道路模型进行提取与简化的方法 | |
| CN109727255B (zh) | 一种建筑物三维模型分割方法 | |
| CN104268941A (zh) | 仿真三维地图的热区形成方法及装置 | |
| CN119722933A (zh) | 基于三维激光点云的农村能源设施快速建模方法 | |
| CN117975303A (zh) | 基于无人机点云数据的露天采场采剥区域检测方法 | |
| CN113487741A (zh) | 稠密三维地图更新方法及装置 | |
| CN119598542A (zh) | 电缆隧道模型展示方法、装置及电子设备 | |
| CN103839286A (zh) | 一种对象语义约束的真正射影像优化采样方法 | |
| CN114943711A (zh) | 基于LiDAR点云和影像的建筑物提取方法和系统 | |
| CN118397186A (zh) | 实景三维建模方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN106772433A (zh) | 基于机载激光雷达数据的建筑线画图生成方法 | |
| CN116030208A (zh) | 一种真实无人机虚拟仿真输电线路场景搭建方法及系统 | |
| CN112528892B (zh) | 一种无人机点云车道线提取方法及系统 | |
| CN110910496B (zh) | 基于大数据和ai的vr自然环境自动构成方法 | |
| Habib et al. | Integration of lidar and airborne imagery for realistic visualization of 3d urban environments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240729 Address after: Room 101, No. 10 Shangxing Road, Tianwei, Changping Town, Dongguan City, Guangdong Province 523000 Patentee after: Dongguan Zeda Dixin Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 1012 Banxuegang Avenue, Bantian Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province, China Patentee before: Guangdong Zhongda Guigu Dixin Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |