發(fā)布時(shí)間：2022-01-07 01:23

　　近年來(lái),城市信息化建設(shè)經(jīng)歷了從數(shù)字化到智慧化的發(fā)展。三維重建技術(shù)作為底層技術(shù)之一,已廣泛的應(yīng)用于信息化建設(shè)的各個(gè)方面,如城市規(guī)劃、室內(nèi)導(dǎo)航、文物保護(hù)、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展,三維點(diǎn)云成為繼傳統(tǒng)地理產(chǎn)業(yè)（GNSS與定位、GIS與空間分析、遙感）后的第四大領(lǐng)域,地理空間信息迎來(lái)了從二維到三維,由宏觀到微觀,由室外到室內(nèi)的發(fā)展,對(duì)于建筑物室內(nèi)空間應(yīng)用提出了更高的要求。建筑物室內(nèi)空間深層次應(yīng)用依托于語(yǔ)義豐富的實(shí)體三維模型,這種模型創(chuàng)建主要以人工為主,耗時(shí)耗力。近年來(lái),一些軟件及方法提高了室內(nèi)三維建模效率,但是仍需要大量人工干預(yù),自動(dòng)化程度低。傳統(tǒng)的自動(dòng)化建模方法如泊松曲面重建等一般局限生成三維網(wǎng)格模型。自動(dòng)語(yǔ)義化三維建模主要面臨著點(diǎn)云結(jié)構(gòu)化及建筑規(guī)則、語(yǔ)義信息提取等難點(diǎn),如何自動(dòng)生成或盡量減少人工編輯以進(jìn)行建筑物三維建模始終是具有挑戰(zhàn)性的一個(gè)課題。本文在對(duì)前人的工作總結(jié)分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)基于點(diǎn)云的室內(nèi)自動(dòng)化語(yǔ)義三維建模開(kāi)展研究,給出一種基于點(diǎn)云的室內(nèi)語(yǔ)義三維模型自動(dòng)生成方法。采用由整體到局部的思想,通過(guò)逐步分割提取建筑物室內(nèi)的語(yǔ)義信息、幾何信息等,并根據(jù)City... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

a主軸變換前

玫降姆植嘉?咚狗植跡?蚩梢約撲慍鼉嗬肫驕?鄲毯捅曜?差σ，比較鄰域內(nèi)點(diǎn)的距離是否滿足公式（2.2）,若不滿足則視為離群點(diǎn)。·<d_<+·公式（2.2）式中，μ為平均距離、σ為標(biāo)準(zhǔn)差，t為閾值（標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)）。2.4PCA主軸變換由于不同的因素對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程的影響會(huì)通過(guò)誤差傳播進(jìn)而影響數(shù)據(jù)的方向，因此需要糾正數(shù)據(jù)方向以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的定位。如圖2.2a在進(jìn)行方向糾正前，建筑物原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)“向上”方向與重力坐標(biāo)系Z軸方向有一定夾角，點(diǎn)云表現(xiàn)為一定程度的傾斜。需要將原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的“上”方向與重力坐標(biāo)系的Z軸對(duì)齊（圖2.2b）。圖2.2a主軸變換前圖2.2b主軸變換后Fig.2.2aBeforetransformationFig.2.2bAftertransformation為實(shí)現(xiàn)將整體點(diǎn)云“向上”方向與重力坐標(biāo)系的Z軸對(duì)齊，首先采用主成分分析算法（PrincipalComponentAnalysis，PCA）估計(jì)出整體點(diǎn)云的三個(gè)主方向，將以三個(gè)主方向構(gòu)成的局部坐標(biāo)系與重力坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度并計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣[53]，完成點(diǎn)云方向糾正。算法原理如下：

a估計(jì)Fig.2.3amainandsecondaryd

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]為社會(huì)進(jìn)步服務(wù)的測(cè)繪高新技術(shù)[J]. 劉先林.  測(cè)繪科學(xué). 2019(06)
[2]基于激光雷達(dá)的同時(shí)定位與地圖構(gòu)建方法綜述[J]. 危雙豐,龐帆,劉振彬,師現(xiàn)杰.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2020(02)
[3]利用點(diǎn)云檢測(cè)室內(nèi)導(dǎo)航元素的方法綜述[J]. 危雙豐,劉明蕾,趙江洪,黃帥.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(12)
[4]三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展、挑戰(zhàn)與趨勢(shì)[J]. 楊必勝,梁福遜,黃榮剛.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[5]面向?qū)崟r(shí)定位的室內(nèi)空間結(jié)構(gòu)分析及制圖方法[J]. 閆金金,尚建嘎,余芳文,湯欣怡,周智勇.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2016(08)
[6]基于隨機(jī)抽樣一致性算法的穩(wěn)健點(diǎn)云平面擬合方法[J]. 李孟迪,蔣勝平,王紅平.  測(cè)繪科學(xué). 2015(01)
[7]BIM與GIS數(shù)據(jù)集成:IFC與CityGML建筑幾何語(yǔ)義信息互操作技術(shù)[J]. 湯圣君,朱慶,趙君嶠.  土木建筑工程信息技術(shù). 2014(04)
[8]利用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行建筑物室內(nèi)外一體建模方法研究[J]. 楊林,盛業(yè)華,王波.  測(cè)繪通報(bào). 2014(07)
[9]一種面向室內(nèi)定位的3D建筑模型構(gòu)建方法[J]. 閆金金,尚建嘎,余芳文,王欣.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(10)
[10]基于3DS MAX的校園三維模型室內(nèi)外一體化制作[J]. 劉虎,陳漢文.  地理空間信息. 2013(02)

碩士論文
[1]基于CityGML的三維GIS理論方法與實(shí)踐探究[D]. 鄒冬兒.重慶師范大學(xué) 2013
[2]基于CityGML的大型建筑室內(nèi)三維模型研究[D]. 葛廣昊.南京師范大學(xué) 2011
[3]基于CityGML的三維GIS關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 許嬌龍.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[4]室內(nèi)移動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的路徑規(guī)劃方法研究[D]. 徐靜.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2009



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