Извлечение линии крыши на основе совместного обнаружения треугольников на границе и двунаправленного смещения точек облака крыши

ZHANG Xin ,  

WANG Jingxue ,  

ZANG Dongdong ,  

摘要

Линия кровли - ключевая структурная особенность поверхности здания. В связи с проблемами сложности алгоритма, низкой устойчивостью и слишком большой зависимостью от точности сегментации кровли существующих методов извлечения кровли в данной работе предлагается метод извлечения линии кровли здания, основанный на совместном обнаружении треугольников на границе и двунаправленном смещении. Во-первых, используется триангуляция Делоне для построения треугольной сетки облака точек крыши и создается структура данных E-forest для быстрого хранения и запроса информации о соседстве каждого треугольника; затем, на основе информации о соседстве, предоставленной E-forest, находятся точки границы в треугольной сетке и перемещаются вверх и вниз вдоль каждой нормали к точкам центра каждого треугольника, определяются точки на линии гребня путем подсчета количества сечений сферы на каждой точке после смещения; наконец, с использованием алгоритма D-P и метода наименьших квадратов генерируются границы крыши и линии гребня, и совместно с координатами плоскостей пересечения нескольких линий особых точек и локальной точной высоты исходных конечных точек каждой линии осуществляется извлечение линии особенностей кровли. В данной работе используются 12 наборов типичных облаков точек крыши из наборов данных Building3D и Vaihingen для тестирования и сравнения с существующими методами извлечения линии особенностей. Результаты показывают, что метод извлечения особенностей линии в данной работе имеет среднее значение примерно в 1 раз больше среднего интервала точек, и LSM превышает 85%. В целом метод стабилен, надежен и обладает высокой устойчивостью, и может удовлетворить потребности извлечения линий особенностей кровли большинства зданий.

关键词

извлечение линии особенностей; двунаправленное смещение; треугольная сетка; алгоритм D-P; алгоритм DBSCAN

阅读全文