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基于建筑平面图的室内空间拓扑模型自动生成算法 总被引：1，自引：0，他引：1
针对以建筑平面图为数据源构建室内导航模型时,建筑平面图缺少拓扑信息,尤其是缺少对房间、走廊等多边形对象拓扑描述的问题,本文提出了一种自动化构建室内空间拓扑模型的算法。该算法首先根据CAD建筑平面图的基本特征,将墙线抽象为弧段,门窗抽象为点,房间抽象为多边形;然后从起始墙线出发,将该墙线顺时针或逆时针遇到的第一条墙线作为目标房间或走廊的第一条边,依次类推,直至回到起始墙线,则完成一个房间或走廊的提取;重复上述过程,直到所有墙线均被标记两次,说明所有房间或走廊提取成功,完成墙线与房间、走廊之间的拓扑连接关系自动建立。门窗与房间之间的拓扑关系则是根据门窗与墙线的拓扑关系,推导出门窗与房间之间的拓扑关系。以某大学教学楼的建筑平面图为例进行试验,试验结果表明本文算法能够有效实现室内空间拓扑模型的自动生成。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2021,(9)
根据建筑物室内墙壁的空间姿态特征,建立了一种自动绘制室内平面图的点云向量追踪算法。首先截取一定厚度的室内墙体点云并将其投影至水平面,在投影平面上建立正方形格网,对投影后的平面点进行分割管理,并通过八邻域算法对网格内点云进行聚类。然后采用网格重心法对聚类后的点云数据进行抽稀,并根据邻域内点间距与连线向量夹角大小对抽稀后的点进行追踪排序,建立追踪方向的向量序列,结合向量序列中相邻值夹角的突变情况完成不同墙面的点云分割。最后采用最小二乘算法对分割得到的相同墙面点云进行直线拟合,求取相邻墙体直线的交点,建立房屋墙体平面投影线段及其空间连接关系,依序输出墙体投影线段,完成房屋平面图的绘制并导出DXF格式数据交换文件。通过对某小区建筑物室内扫描数据的分析,对所提算法进行验证,结果表明所提算法可准确快速地对室内三维激光扫描点云进行分析处理,并完成室内建筑物平面图的绘制。 相似文献
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房间要素是室内导航地图的关键要素之一。针对从点云中提取房间要素不仅需要精确提取房间多边形而且需要构建房间构成要素之间的拓扑关系问题，本文提出一种自上而下分割点云并自动记录房间-墙线拓扑关系的房间要素快速提取方法。首先利用点云Z值投影的高度直方图提取天花板点云；其次将天花板点云向XOY面投影，通过欧式聚类分离出每一间房间点云，以房间为单位采用α-shape算法进行房间边界点提取；然后利用随机抽样一致算法(RANSAC)结合欧式聚类方法分割房间边界点得到墙线及其参数信息，并利用墙线中点对无序墙线进行排序后计算相邻墙线的交点作为房间角点；最后，生成房间、墙和角点之间的拓扑关系。实验结果表明，该方法不仅适用于包含平面墙体的建筑点云数据，也适用于包含曲面墙体的情况，具有良好的适应性和有效性。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2021,(9)
矢量化的复杂建筑平面图纸受各类图元的干扰,其空间布局识别难度非常高,然而在5G基站建设、智能家居以及AR/VR(augmented reality/virtual reality)中广为应用。提出了一种结合栅格图像和矢量表示的高性能融合对偶识别方法。首先,采用建筑平面图纸的栅格化表示,提取建筑图纸的主要发展方向,构建分割的若干个封闭区域空间。然后,采用建筑平面图纸的矢量化表示,利用空间识别的有向性和邻接特性,创新地提出使用半墙数据结构进行墙体几何位置和拓扑关系的计算,从而根据空间对偶原理高精度地整体重建墙体布局。最后,获取包含各类墙体布局的矢量建筑平面图数据集,并进行方法的实验验证。实验结果证明了所提出的先空间后墙体的融合对偶识别算法对于各类建筑模型类型均具有可用性和有效性。与传统先墙体后空间的识别方法相比,所提方法具有更高的鲁棒性,受特定建筑图纸类型的干扰更少。 相似文献
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室内地图空间数据是室内地图可视化表达的基础,底图矢量化是目前室内地图空间数据采集的主要方式。由于室内外空间环境及其对象特征存在较大差别,传统矢量化方法对室内地图的适用性较差。根据室内地图的特点和概念模型,研究了矢量化采集室内地图空间数据的主要流程与方法,重点分析了提高采集效率的智能化处理方式。最后,结合开发的试验系统给出了室内地图数据采集的应用示例。 相似文献
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空间数据的拓扑关系及其自动生成 总被引：8，自引：0，他引：8
本文讨论了空间数据的拓扑关系,对地图的基本图形元素作了更准确的表述;详细介绍和讨论了自动生成空间数据拓扑关系的原理和方法,重点研究和探讨了并列和嵌套的面域拓扑关系。本文所述的方法适用于多种复杂的空间实体关系。 相似文献
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高精度建筑内部三维模型在地理信息应用领域需求旺盛,但建模的自动化程度和智能化程度仍然不高,以建筑平面图为基础的建模方式仍然是当前的主流。其中,首要解决的是建筑平面图上各类建筑构件的识别和提取问题。从建筑平面图的栅格图像出发,设计了一种基于Faster R-CNN目标检测模型的建筑功能构件自动识别方法,通过该方法识别并剔除床、桌子等无效的建筑功能构件,获得以墙体为主的室内结构图,为三维模型的快速生成提供无噪声的基础数据。经过实验验证,模型在功能构件检测中具有较好的准确率和召回率,能够满足多种场景下的建筑构件自动识别需求,提高建筑平面图分析处理的效率。 相似文献
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《测绘科学技术学报》2018,(4)
当前,利用空间关系在多源数据间建立空间关联是地理信息领域的研究热点。针对这一热点,提出一种面向空间关联的基于自适应四叉树编码计算矢量数据空间关系的方法。首先,以经纬度网格划分技术为指导思想,基于自适应四叉树进行空间编码,建立空间数据与对应编码间的关联;在此基础上,利用编码计算空间数据的网格拓扑、方向及距离关系,从而建立空间数据间的空间关联;最后,以深圳市OSM矢量地图为实验数据来验证。实验表明,自适应四叉树编码方法能集成地表达3种空间关系,且计算速度较快、效率较高,具有较强的实用性。 相似文献
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如何快速、自动地实现多尺度地图自动综合结果质量评价,对提高空间数据质量、加快空间数据生产周期等具有重要意义.本文在综合考虑拓扑关系、方向关系和距离关系的基础上,基于SRM模型提出了基于面状目标的空间关系相似性的度量方法,为地图自动综合提供空间关系评价和维护的参考. 相似文献
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室内平面要素的准确提取与关系恢复是室内模型自动化语义重建的重要基础,本文提出了一种面向复杂三维点云的室内平面要素提取与优化方法。该方法首先利用区域增长和RANSAC平面混合分割方法分割室内点云数据;其次利用室内语义部件的空间位置信息及包围盒和法向量信息,对分割后的平面进行平面要素的精确提取;然后对提取的墙面进行优化,实现共享墙面的合并,解决室内墙面冗余的问题;最后利用门与墙的空间位置信息,恢复门墙关联关系。试验部分采用了两组试验数据：一组是深圳大学某层教学楼的激光点云数据,另一组是国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）的标准数据,通过对试验结果进行评估,验证了本文方法的有效性和可靠性。 相似文献
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现有的室内三维模型重建中,通常将墙等承担空间分隔作用的室内导航元素看作一个整体,通过对墙的提取来实现房间子空间的分割。然而,一面墙的两个墙面形态上的差异会造成室内三维重建过程中房间细节的损失,并且引起门窗提取的困难。针对这一现象,提出了一种细化空间分隔的思想,通过将一面墙细化为两个墙面,利用区域生长算法获取墙面角点,从而获得室内的精细化表达;同时利用对应墙面上对应区域的点云密度比对方法,规避门窗提取中遮挡墙面的障碍物对提取结果的影响。结果表明,该方法可以对室内门窗进行有效地提取,从而为导航网络的生成提供了重要依据。 相似文献
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面向室内位置服务中路径规划与导航的应用需求，提出一种基于栅格空间的通行区域模型及其自动提取算法。首先，在栅格模型基础上引入了相邻栅格和途经栅格，结合具体示例阐述了通行区域模型的基本原理；然后，根据室内地图数据特征，通过室内栅格模型初始化、通行区域初次提取和邻域融合，设计了通行区域的自动提取算法；最后，选取西单大悦城一楼室内地图数据进行了不同栅格尺度的通行区域自动提取和路径规划试验。结果表明，该算法针对走廊内存在障碍等复杂室内环境具有较好的适用性，并且通行区域模型相比网络模型的路径规划结果更加符合复杂室内环境的路径行走特征。 相似文献
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针对室内点云数据无结构化属性、数据间无连接、不承载语义信息且数据点密度高的特点,结合建筑物点云几何特征和室内导航需求,通过数据降维简化建筑几何特征提取的复杂性,提出一种基于室内点云数据提取建筑物墙线的方法。该方法首先通过向特定方向投影,利用点云密度直方图完成天花板面、地板面和房间墙面的初步分割;然后将房间墙面点云数据向地面投影,生成点云分布矩阵并将其转化为二值图,利用Hough变换算法提取直线,并利用直线方程求取交点得到备选墙线;最后将备选墙线和墙线点云二值图进行叠加从而获取最终建筑墙线。 相似文献
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室内外统一的地图数学基础是室内外空间数据共享和使用的重要基础,是室内外一体化位置服务的重要保证,并且对于复杂室内及地下空间的安全管理与应急响应具有重要作用。室内地图通常采用自定义局部平面坐标系,造成室内与室外地图以及不同建筑室内地图之间数学基础的不一致。针对此,将地理坐标系作为室内地图统一遵循的数学基础,研究了室内地图从局部平面坐标系到地理坐标系的转换方法。分析了传统地图数学基础转换方法的适用性之后,提出了一种基于过渡投影面的室内地图统一数学基础转换方法。选取某住宅区的实测数据进行了转换试验,结果表明该方法可以显著提高室内地图统一数学基础转换的精度。 相似文献
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室内定位技术是目前基于位置服务领域的研究热点之一,已引起政府部门、产业界和学术界的重视。室内GIS包含了丰富的先验知识,可用于辅助室内定位。本文对GIS辅助的室内定位技术需求、发展现状及面临的挑战进行了较系统梳理。首先介绍其发展现状,包括基于地图约束的室内定位、基于拓扑地图匹配的室内定位、基于语义感知的室内定位以及基于视觉感知的室内定位。随后,介绍了其面临的挑战,主要包括统一时空基准下的室内GIS数据模型、室内GIS数据更新以及智能手机有限的计算资源。最后,展望了其发展趋势,在GIS辅助的室内定位方面,将从基于语义感知的室内定位发展到基于空间认知的室内定位;在室内GIS数据的获取方面,将从目前的基于机器采集发展到人机交互式数据采集。 相似文献