경계 삼각형 검출과 양방향 중첩 평이동을 결합한 지붕 포인트 클라우드 특징선 추출

ZHANG Xin ,  

WANG Jingxue ,  

ZANG Dongdong ,  

摘要

지붕 특징선은 건물 표면의 핵심 구조적 특징입니다. 기존 지붕 특징선 추출 방법은 알고리즘 복잡성, 낮은 강인성 및 지붕 면 분할 정확도에 과도하게 의존하는 문제점이 있어, 본 논문에서는 경계 삼각형 검출과 양방향 중첩 평이동을 결합한 건물 지붕 특징선 추출 방법을 제안합니다. 우선, 델로네 삼각 분할을 이용해 지붕 포인트 클라우드의 삼각 메쉬 모델을 구축하고, 각 삼각형의 이웃 정보를 신속히 저장 및 조회하기 위한 등심도 포레스트(E-forest) 데이터 구조를 생성합니다. 둘째, E-forest가 제공하는 삼각형 인접 관계를 바탕으로 독립적인 변을 통해 경계점을 결정하고, 각 삼각형 중심점을 법선 벡터 방향으로 상향 및 하향 평이동합니다. 평이동 후 각 점의 구역 내 점 단면 개수를 통계적으로 분석하여 능선선상의 점을 결정합니다. 마지막으로 D-P 알고리즘과 최소자승법을 이용해 지붕 경계선과 능선선을 생성하며, 다중 특징선 교차점 평면 좌표와 국부 원시 점 고도를 결합하여 각 특징선 끝점을 정밀화하여 지붕 면 특징선 추출을 완료합니다. 본 연구는 Building3D 및 Vaihingen 데이터셋 내 12개 전형적인 지붕 포인트 클라우드로 테스트하였고, 기존 특징선 추출법과 비교하였습니다. 실험 결과 본 방법의 추출 특징선 평균값은 평균 점 간격의 약 1배이며, LSM이 85% 이상임을 보여줍니다. 전체 방법은 안정적이고 신뢰할 수 있으며, 강인성이 뛰어나 대다수 건물 지붕 특징선 추출 요구를 충족할 수 있습니다.

关键词

특징선 추출; 양방향 중첩 평이동; 삼각 메쉬 모델; D-P 알고리즘; DBSCAN 알고리즘

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