Detección conjunta de triángulos límites y desplazamiento bidireccional para la extracción de líneas características de nubes de puntos del techo

ZHANG Xin ,  

WANG Jingxue ,  

ZANG Dongdong ,  

摘要

La línea característica del techo es una característica estructural clave de la superficie de un edificio, y ante los problemas de los actuales métodos de extracción de líneas características del techo, como la complejidad del algoritmo, la baja robustez y la excesiva dependencia de la precisión de la segmentación de la superficie del techo, este artículo presenta un método de extracción de líneas características del techo basado en la detección conjunta de los triángulos de límites y el desplazamiento bidireccional para un edificio. En primer lugar, se utiliza la triangulación de Delaunay para construir un modelo de malla triangular del conjunto de puntos del techo, y se crea una estructura de datos de bosque equi-profundo (E-forest) para almacenar y consultar rápidamente la información de vecindad de cada triángulo. En segundo lugar, en función de las relaciones de vecindad proporcionadas por E-forest para los triángulos, se extraen los bordes individuales en la malla y se desplazan los centros de cada triángulo en su dirección normal hacia arriba y hacia abajo, determinando el número de secciones que contienen puntos para determinar los puntos en la cresta. Por último, se utilizan el algoritmo D-P y el algoritmo de mínimos cuadrados para generar líneas de límites y líneas de cresta, a través de las coordenadas de intersección de varias líneas características y los puntos de altura originales locales para afinar los puntos finales de cada línea característica, para completar la extracción de las líneas características de la superficie del techo. Este artículo utiliza Building3D y Vaihingen para pruebas en 12 nubes de puntos de techo típicas, y se compara con los métodos actuales de extracción de líneas características. Los resultados experimentales muestran que el método presentado extrae en promedio aproximadamente 1,6 veces la distancia promedio entre puntos y supera el 85% para D-P. El método en su conjunto es estable, fiable, robusto y satisface la mayoría de las necesidades de extracción de líneas características del techo de los edificios.

关键词

extracción de líneas características; desplazamiento bidireccional; modelo de malla triangular; algoritmo D-P; algoritmo DBSCAN

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