实景三维建模方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及模型构建，具体而言，涉及一种实景三维建模方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着实景三维中国的提出，真三维模型作为智慧城市的重要建设基础，尤其是建筑物模型受到越来越多的研究，而传统的作业方法成本大、周期长，既耗时又耗力，极大阻碍了目前的智慧城市的建设发展。

2、现有技术中，提出了基于倾斜模型的实景三维建模方法，这种方法依靠下视影像以及多个斜视影像，获取密集点云进行三维模型的构建，在数据采集上解决了建筑物立面缺失的问题，可以迅速、大面积进行快速建模，其成本低、简单而且有效，大大的提高了建模的速度，被广泛应用于三维模型的制作中。

3、但是，基于倾斜模型的实景三维建模方法仍然存在数据量庞大、对于模型浏览器的加载速度慢、在建筑物遮挡的地方有阴影变形的缺点，导致建模效率低、建模难度增加，且倾斜实景三维模型达不到精细三维模型的标准，需要人工进行建筑物单体化，生产成本较大。

4、因此，如何自动化建立更有效、更高精度且更有真实感的模型，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种实景三维建模方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中缺失自动化建立更有效、更高精度且更有真实感的实景三维模型方法的实际需要的问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术实施例提供一种实景三维建模方法，所述方法包括：

4、获取目标区域的倾斜三维模型以及数字表面模型；

5、分别对所述倾斜三维模型以及所述数字表面模型进行特征线提取，得到所述倾斜三维模型的至少一个第一建筑物轮廓线以及所述数字表面模型的至少一个第二建筑物轮廓线；

6、对各所述第一建筑物轮廓线以及各所述第二建筑物轮廓线进行匹配处理，得到至少一个目标建筑物轮廓线；

7、根据各所述目标建筑物轮廓线中各点在所述数字表面模型中对应的高程信息以及所述目标建筑物轮廓线，生成所述目标区域的实景三维模型。

8、作为一种可选的实现方式，所述对所述第一建筑物轮廓线以及所述第二建筑物轮廓线进行匹配处理，得到目标建筑物轮廓线，包括：

9、若不存在与所述第一建筑物轮廓线匹配的第二建筑物轮廓线，则将所述第一建筑物轮廓线作为一个所述目标建筑物轮廓线。

10、作为一种可选的实现方式，所述对所述第一建筑物轮廓线以及所述第二建筑物轮廓线进行匹配处理，得到目标建筑物轮廓线，包括：

11、若不存在与所述第二建筑物轮廓线匹配的第一建筑物轮廓线，则将所述第二建筑物轮廓线作为一个所述目标建筑物轮廓线。

12、作为一种可选的实现方式，所述对所述第一建筑物轮廓线以及所述第二建筑物轮廓线进行匹配处理，得到目标建筑物轮廓线，包括：

13、若存在与所述第一建筑物轮廓线匹配的第二建筑物轮廓线，则分别确定所述第一建筑物轮廓线上的多个第一关键点以及所述第二建筑物轮廓线上的多个第二关键点，其中，各所述第一关键点与各所述第二关键点一一对应；

14、根据所述第一关键点的位置坐标以及所述第一关键点对应的第二关键点的位置坐标，确定所述目标建筑物轮廓线中各点的位置坐标；

15、根据所述目标建筑物轮廓线中各点的位置坐标，生成所述目标建筑物轮廓线。

16、作为一种可选的实现方式，所述根据所述第一关键点的位置坐标以及所述第一关键点对应的第二关键点的位置坐标，确定所述目标建筑物轮廓线中各点的位置坐标，包括：

17、根据所述第一关键点的位置坐标以及所述第一关键点对应的第二关键点的位置坐标，确定所述第一关键点与对应的第二关键点之间的距离；

18、根据所述第一关键点与对应的第二关键点之间的距离，确定所述第一关键点与对应的第二关键点的中点；

19、将所述中点作为所述目标建筑物轮廓线中的一个点，并将所述中点的位置坐标作为所述目标建筑物轮廓线中的一个点的位置坐标。

20、作为一种可选的实现方式，对所述倾斜三维模型进行特征线提取的过程包括：

21、对所述倾斜三维模型进行法向量计算，得到所述倾斜三维模型对应的建筑物点云数据；

22、对所述建筑物点云数据进行切片处理，得到多个面片；

23、对各所述面片进行轮廓线提取，得到多个初始轮廓线；

24、从所述初始轮廓线中提取到多个初始特征点，对所述多个初始特征点进行筛选，得到多个关键点，并将所述多个关键点连接为所述第一建筑物轮廓线。

25、作为一种可选的实现方式，对所述数字表面模型进行特征线提取的过程包括：

26、根据所述数字表面模型中各点云的属性信息，提取得到多个面片点云数据；

27、对各所述面片点云数据分别进行数据拟合，得到多个数据特征线；

28、根据所述多个数据特征线，得到所述第二建筑物轮廓线。

29、第二方面，本技术实施例提供一种实景三维建模装置，所述装置包括：

30、获取模块，用于获取目标区域的倾斜三维模型以及数字表面模型；

31、提取模块，用于分别对所述倾斜三维模型以及所述数字表面模型进行特征线提取，得到所述倾斜三维模型的至少一个第一建筑物轮廓线以及所述数字表面模型的至少一个第二建筑物轮廓线；

32、匹配模块，用于对各所述第一建筑物轮廓线以及各所述第二建筑物轮廓线进行匹配处理，得到至少一个目标建筑物轮廓线；

33、生成模块，用于根据各所述目标建筑物轮廓线中各点在所述数字表面模型中对应的高程信息以及所述目标建筑物轮廓线，生成所述目标区域的实景三维模型。

34、作为一种可能的实现方式，所述匹配模块具体用于：

35、若不存在与所述第一建筑物轮廓线匹配的第二建筑物轮廓线，则将所述第一建筑物轮廓线作为一个所述目标建筑物轮廓线。

36、作为一种可能的实现方式，所述匹配模块具体用于：

37、若不存在与所述第二建筑物轮廓线匹配的第一建筑物轮廓线，则将所述第二建筑物轮廓线作为一个所述目标建筑物轮廓线。

38、作为一种可能的实现方式，所述匹配模块具体用于：

39、若存在与所述第一建筑物轮廓线匹配的第二建筑物轮廓线，则分别确定所述第一建筑物轮廓线上的多个第一关键点以及所述第二建筑物轮廓线上的多个第二关键点，其中，各所述第一关键点与各所述第二关键点一一对应；

40、根据所述第一关键点的位置坐标以及所述第一关键点对应的第二关键点的位置坐标，确定所述目标建筑物轮廓线中各点的位置坐标；

41、根据所述目标建筑物轮廓线中各点的位置坐标，生成所述目标建筑物轮廓线。

42、作为一种可能的实现方式，所述匹配模块具体用于：

43、根据所述第一关键点的位置坐标以及所述第一关键点对应的第二关键点的位置坐标，确定所述第一关键点与对应的第二关键点之间的距离；

44、根据所述第一关键点与对应的第二关键点之间的距离，确定所述第一关键点与对应的第二关键点的中点；

45、将所述中点作为所述目标建筑物轮廓线中的一个点，并将所述中点的位置坐标作为所述目标建筑物轮廓线中的一个点的位置坐标。

46、作为一种可能的实现方式，所述提取模块具体用于：

47、对所述倾斜三维模型进行法向量计算，得到所述倾斜三维模型对应的建筑物点云数据；

48、对所述建筑物点云数据进行切片处理，得到多个面片；

49、对各所述面片进行轮廓线提取，得到多个初始轮廓线；

50、从所述初始轮廓线中提取到多个初始特征点，对所述多个初始特征点进行筛选，得到多个关键点，并将所述多个关键点连接为所述第一建筑物轮廓线。

51、作为一种可能的实现方式，所述提取模块具体用于：

52、根据所述数字表面模型中各点云的属性信息，提取得到多个面片点云数据；

53、对各所述面片点云数据分别进行数据拟合，得到多个数据特征线；

54、根据所述多个数据特征线，得到所述第二建筑物轮廓线。

55、第三方面，本技术实施例提供一种计算机设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第一方面所述的实景三维建模方法的步骤。

56、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面所述的实景三维建模方法的步骤。

57、本技术的有益效果是：

58、本技术提供了一种实景三维建模方法、装置、设备及存储介质，通过获取目标区域的倾斜三维模型以及数字表面模型，并分别提取倾斜三维模型以及数字表面模型的至少一个特征线作为第一建筑物轮廓线以及第二建筑物轮廓线，匹配第一建筑物轮廓线以及第二建筑物轮廓线，根据建筑物轮廓线的匹配情况得到目标建筑物轮廓线，目标建筑物轮廓线包含了倾斜三维模型的建筑物轮廓特征以及数字表面模型的建筑物轮廓特征，更准确地表征了建筑物轮廓特征，在此基础上向目标建筑物轮廓线赋高程信息，得到实景三维模型，实现了自动化建立更有效、更高精度且更有真实感的实景三维模型。