基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明的該自動檢測方法通過為不同時期的三維實(shí)景模型建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系，并在該坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建多個三維立體塊，同時對不同時期的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，獲得對應(yīng)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后分別將每次采集的各個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所構(gòu)建的各個立體塊匹配，得到各個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個三維立體塊包含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)；再對比不同時期同一位置的三維立體塊所含的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，得到變化值，從而獲得建筑物變化位置。
【專利說明】
基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法及其系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑三維變化檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變化檢測技術(shù)一直以來都是遙感應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，國內(nèi)外對于衛(wèi)星遙感影像和航空遙感影像的變化檢測方法進(jìn)行了深入的研究，并取得廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的變化檢測方法，只能獲得平面信息的變化情況，很難獲得附加高程信息的變化情況。隨著城市的發(fā)展，我們對檢測技術(shù)的要求越來越精確，不僅要獲得平面信息的變化，還要獲得局部高程信息方面的變化。特別是在城市建設(shè)發(fā)展中，城市建筑的局部變化信息的獲取對于檢測城市發(fā)展動態(tài)具有重要的意義，但傳統(tǒng)的基于遙感影像的變化檢測無能為力。
[0003]近年來，隨著無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的快速發(fā)展，我們可以快速獲取高精度地面三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)，三維實(shí)景數(shù)據(jù)不僅包含平面信息，還包含高程信息，因此，亟需一種能夠利用三維實(shí)景模型自動獲得城市建筑高程方面的變化信息的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法及其系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)待檢測建筑物的變化情況的自動檢測，從而節(jié)約成本，且操作簡單。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，包括:
[0006]建立坐標(biāo)系，并按照預(yù)設(shè)的間隔，在所述坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建多個三維立體塊；
[0007]按照預(yù)定的時間間隔獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景模型，并對當(dāng)前獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，得到當(dāng)前三維實(shí)景模型所對應(yīng)的多個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0008]將所述當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述多個三維立體塊進(jìn)行匹配，分別得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個所述三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)；
[0009]將所述三維立體塊內(nèi)所含當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，與上一次進(jìn)行匹配時相同位置的所述三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)進(jìn)行比較，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)變化值，并根據(jù)該三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域。
[0010]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測系統(tǒng)，其包括:
[0011]三維實(shí)景模型獲取裝置，用于按照預(yù)定的時間間隔獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景豐旲型;
[0012]三維立體塊構(gòu)建模塊，用于建立坐標(biāo)系，并按照預(yù)設(shè)的間隔，在所述坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建多個三維立體塊；
[0013]數(shù)據(jù)采集模塊，用于對當(dāng)前獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，得到對應(yīng)的多個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0014]匹配模塊，用于將當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與各個所述三維立體塊進(jìn)行匹配，分別得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個所述當(dāng)前三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)；
[0015]判定模塊，用于將所述三維立體塊內(nèi)所含當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，與上一次進(jìn)行匹配時相同位置的所述三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)進(jìn)行比較，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)變化值，并根據(jù)該點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1、本發(fā)明通過對不同時期的三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)采樣，建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系和三維立體塊，將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和立體塊匹配，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的立體塊和立體塊內(nèi)點(diǎn)云個數(shù)，對比不同時期立體塊點(diǎn)云個數(shù)的變化，自動檢測建筑物變化區(qū)域；
[0018]2、本發(fā)明所述不同時期三維實(shí)景模型，可由無人機(jī)采用傾斜攝影的方式獲得，數(shù)據(jù)獲取方式靈活、速度快，數(shù)據(jù)精度高；
[0019]3、本發(fā)明通過根據(jù)所述三維實(shí)景模型，對建筑物的可量化結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行測量，可以實(shí)現(xiàn)建筑物的自動化測量;另外，由于建筑物的三維模型的建立也是基于傾斜攝影數(shù)據(jù)，傾斜攝影數(shù)據(jù)中包括了更多信息，因而可以提高建筑物變化檢測可量化結(jié)構(gòu)信息測量的準(zhǔn)確度，同時有利于多角度獲得建筑物變化情況；
[0020]4、本發(fā)明所述的變化結(jié)果，不僅包含平面信息，還包含高程信息，可以獲得高程方面局部建筑物的變化信息；
[0021]5、本發(fā)明通過在確定建筑物變化區(qū)域后，可以采用人機(jī)交互的方式核實(shí)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法的一實(shí)施例的流程圖；
[0023]圖2是反映本發(fā)明基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法的一實(shí)施例中構(gòu)建的立體塊的示意圖；
[0024]圖3a和圖3b分別是本發(fā)明的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法的一實(shí)施例中第N-1次和第N次構(gòu)建的同一位置的三維立體塊內(nèi)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測系統(tǒng)的一實(shí)施例的功能模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]本發(fā)明通過建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系，以及構(gòu)建三維立體塊，并對獲得的不同時期的三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣，以獲得不同時期的三維實(shí)景模型各自對應(yīng)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并分別將不同時期的各個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所構(gòu)建的三維立體塊進(jìn)行匹配，得到不同時期，同一位置的立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的變化情況，從而根據(jù)該變化情況即可確定待檢測建筑物發(fā)生變化的區(qū)域，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動檢測建筑物變化區(qū)域。下面將結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的該檢測方法和系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0028]參見圖1，為本發(fā)明基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法的一實(shí)施例的流程圖，具體地，本實(shí)施例的該建筑物檢測方法包括步驟:
[0029]SlOl，建立統(tǒng)一坐標(biāo)系，并按照預(yù)設(shè)的間隔，在該坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建多個立體塊。
[0030]本實(shí)施例中，由于后面將按照預(yù)設(shè)的時間間隔來獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景模型，即多次獲取該待檢測建筑物在不同時期的三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)，因此，需要為同一地區(qū)不同時期所獲取的三維實(shí)景模型建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系，以達(dá)到更好的精確性；同時還需要在該三維坐標(biāo)系中，按照相同的間隔建立三維立體塊，具體地，該間隔是指所要構(gòu)建的三維立體塊的長1、寬b和高H(優(yōu)選地，該三維立體塊為正方體)，相應(yīng)地，在該坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建三維立體塊實(shí)際上就是按照固定的尺度(即間隔或長寬高)對坐標(biāo)系進(jìn)行空間分割，如圖2所示，而該三維立體塊的長1、寬b和高H可以根據(jù)需要自行設(shè)置，例如0.5mX 0.5mX 0.5m。三維立體塊越大，計(jì)算量越小，得到的結(jié)果越粗略，立體塊越小，計(jì)算量越大，得到的結(jié)果越精確。本實(shí)施例中，由于建立坐標(biāo)系后，每一個空間點(diǎn)都具有X、Y、Z坐標(biāo)，如圖3a和圖3b，因此，所構(gòu)建的立體塊也對應(yīng)有相應(yīng)的坐標(biāo)范圍。
[0031]進(jìn)一步地，為了便于后續(xù)三維立體塊與三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的匹配，還可采用中心點(diǎn)(SP位于三維立體塊所包含的空間中心的空間點(diǎn))或其中一個角點(diǎn)對立體塊進(jìn)行標(biāo)記。
[0032]S103，按照預(yù)設(shè)的時間間隔獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景模型，并對當(dāng)前獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，得到當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的多個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
[0033]由于低空無人機(jī)或航空遙感裝置具有攝影靈活、數(shù)據(jù)精度高的特點(diǎn)，因此，本實(shí)施例中通過采用低空無人機(jī)或航空遙感裝置作為采集裝置來獲取該待檢測建筑物的三維實(shí)景模型，且得到的數(shù)據(jù)較為清晰，采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較高。
[0034]本實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)的時間間隔獲取三維實(shí)景模型是指，每次獲取的時間間隔相同，均為T，當(dāng)然，采用不同的時間間隔，或者根據(jù)實(shí)際情況，分階段調(diào)整相應(yīng)的時間間隔，例如第一階段(即建筑物無變化)則采用較大的時間間隔Tl，而第二階段(即建筑物有些微變化)則采用較小的時間間隔T2，而第三階段(即建筑物變化大)則進(jìn)行實(shí)時獲取，當(dāng)然還可分成很多階段，同理，該時間間隔的設(shè)置與上述兩種方式不同也是可以理解的。
[0035]另外，由于不同時期三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)特征點(diǎn)不完全一致，嚴(yán)重影響后續(xù)變化檢測的精度，因此，為了避免該問題，本實(shí)施例中，對當(dāng)前三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣時與上一次獲取的三維實(shí)景模型的采樣方式相同，均是采用重采樣的方式，即采用相同的起始點(diǎn)和相同的采樣間隔，即本實(shí)施例中每次采樣均采用重采樣方法，以保證獲得的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的一致性。
[0036]本實(shí)施例中，由于在上述步驟SlOl中建立了統(tǒng)一坐標(biāo)系，即每個空間點(diǎn)都有相應(yīng)的坐標(biāo)，因此，采樣時還可以獲得每個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。
[0037]S105，將當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所構(gòu)建的各個三維立體塊進(jìn)行匹配，分別得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)。
[0038]本實(shí)施例中，將當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與當(dāng)前建立的各個三維立體塊進(jìn)行匹配是指，遍歷所有的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而得到各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的X、Y、Z坐標(biāo)，從而獲得每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的立體塊。由于之前已經(jīng)對所構(gòu)建的立體塊進(jìn)行了標(biāo)記，且每個立體塊內(nèi)的空間點(diǎn)的坐標(biāo)，以及三維立體塊對應(yīng)的坐標(biāo)范圍均已知，因此，只需要遍歷每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)即可得到其對應(yīng)的立體塊，當(dāng)然，每個三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)也可以獲得。
[0039]S107，將三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，與上一次進(jìn)行匹配時相同位置的三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)進(jìn)行比較，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)變化值，并根據(jù)該點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域。
[0040]若待檢測建筑物發(fā)生了變化或者傾斜等，則前后兩次所獲取的三維實(shí)景模型是不同的，則自然地，每個三維立體塊內(nèi)對對應(yīng)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，如圖3a和圖3b，因此，本實(shí)施例中通過對比同一位置不同時期所建立的三維立體塊內(nèi)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)的變化，從而獲得建筑物變化位置，具體地，將當(dāng)前三維立體塊內(nèi)所含當(dāng)前三維點(diǎn)云個數(shù)(該當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)對應(yīng)于nT時所獲取的三維實(shí)景模型)與上一次進(jìn)行匹配時在相同位置的立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)(該三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)對應(yīng)于(n-l)T時所獲取的三維實(shí)景模型)進(jìn)行對比，得到不同時期，但相同位置的三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云個數(shù)變化值，再將該變化值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，若該變化值超過該閾值，則對當(dāng)前三維立體塊進(jìn)行標(biāo)記，則該三維立體塊所在位置對應(yīng)于建筑物發(fā)生變化的區(qū)域。
[0041 ]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中還可對待檢測建筑物的變化等級進(jìn)行標(biāo)記區(qū)分，具體地，可預(yù)先根據(jù)不同的變化值設(shè)置設(shè)定一個由小到大的變化等級，并得到相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，例如，設(shè)定變化值5-8對應(yīng)初級，變化值9-12對應(yīng)中級，變化值13以上對應(yīng)高級，這個等級可以根據(jù)具體情況自行設(shè)置。因此，當(dāng)計(jì)算得到的變化值超過預(yù)設(shè)的閾值時，根據(jù)該變化值得到對應(yīng)的變化等級，并對該變化值所對應(yīng)的三維立體塊進(jìn)行變化等級標(biāo)記。
[0042]更進(jìn)一步地，得到變化區(qū)域的標(biāo)記以后，可以對比三維實(shí)景模型，分析檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，即將檢測出來的變化區(qū)域?qū)φ詹煌瑫r期三維實(shí)景模型，確定變化檢測結(jié)果是否準(zhǔn)確。
[0043]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種對應(yīng)于上述基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法的自動檢測系統(tǒng)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對其進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044]參見圖4，為本發(fā)明的一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測系統(tǒng)的一實(shí)施例的功能模塊圖，具體地，本實(shí)施例的該自動檢測系統(tǒng)包括:
[0045]三維實(shí)景模型獲取裝置，用于按照預(yù)定的時間間隔獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景模型;具體實(shí)施時，本實(shí)施例中該三維實(shí)景模型獲取裝置可采用低空無人機(jī)或航空遙感裝置;該預(yù)設(shè)的時間間隔獲取三維實(shí)景模型是指，每次獲取的時間間隔相同，均為T，當(dāng)然，采用不同的時間間隔，或者根據(jù)實(shí)際情況，分階段調(diào)整相應(yīng)的時間間隔，例如第一階段(即建筑物無變化)則采用較大的時間間隔Tl，而第二階段(即建筑物有些微變化)則采用較小的時間間隔T2，而第三階段(即建筑物變化大)則進(jìn)行實(shí)時獲取，當(dāng)然還可分成很多階段，同理，該時間間隔的設(shè)置與上述兩種方式不同也是可以理解的；
[0046]三維立體塊構(gòu)建模塊，用于建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系，并按照預(yù)設(shè)的間隔，構(gòu)建多個三維立體塊;具體實(shí)施時，由于是按照預(yù)設(shè)的時間間隔獲取三維實(shí)景模型，即多次獲取該待檢測建筑物在不同時期的三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)，因此，需要為同一地區(qū)不同時期所獲取的三維實(shí)景模型建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系，以達(dá)到更好的精確性，同時還需要在該三維坐標(biāo)系中，按照相同的間隔為該三維實(shí)景模型相應(yīng)的建立三維立體塊，具體地，該間隔是指所要構(gòu)建的三維立體塊的長1、寬b和高H(優(yōu)選地，該三維立體塊為正方體)，相應(yīng)地，在該坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建三維立體塊實(shí)際上就是按照固定的尺度(即間隔或長寬高)對坐標(biāo)系進(jìn)行空間分割，如圖2所示，而該三維立體塊的長1、寬b和高H可以根據(jù)需要自行設(shè)置(如0.5mX0.5mX0.5m),三維立體塊越大，計(jì)算量越小，得到的結(jié)果越粗略，立體塊越小，計(jì)算量越大，得到的結(jié)果越精確;進(jìn)一步地，還可采用中心點(diǎn)(即位于三維立體塊所包含的空間中心的空間點(diǎn))或其中一個角點(diǎn)對立體塊進(jìn)行標(biāo)記；
[0047]數(shù)據(jù)采集模塊，用于對當(dāng)前獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，得到當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的多個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù);具體實(shí)施時，由于不同時期三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)特征點(diǎn)不完全一致，嚴(yán)重影響后續(xù)變化檢測的精度，因此，本實(shí)施例中，對每次獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣時，均是采用重采樣的方式，即采用相同的起始點(diǎn)和相同的采樣間隔，以保證獲得的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的一致性；
[0048]匹配模塊，用于將當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所構(gòu)建的各個三維立體塊進(jìn)行匹配，得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù);具體地，本實(shí)施例中該匹配模塊需要遍歷每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的X、Y、Z坐標(biāo)，從而得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，而當(dāng)匹配所有數(shù)據(jù)后，每一個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)都可以找到其所處的三維立體塊，當(dāng)然，每個三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)也可以獲得；
[0049]判定模塊，用于將三維立體塊內(nèi)所含當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，與上一次匹配時相同位置的三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)進(jìn)行比較，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)變化值，并根據(jù)該點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域;具體地，本實(shí)施例中該判定模塊通過比較同一位置的立體塊前后兩次(即(n-l)T和ηΤ時)分別所對應(yīng)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，從而得到變化值，再根據(jù)該變化值來確定待檢測建筑物的變化區(qū)域，進(jìn)一步地，還可對變化區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，例如當(dāng)判定模塊判斷出變化值超過了預(yù)設(shè)的閾值，則說明對應(yīng)的位置發(fā)生了變化，因此立即對對應(yīng)的三維立體塊進(jìn)行標(biāo)記;更進(jìn)一步地，該判定模塊還可預(yù)先根據(jù)不同的變化值設(shè)置設(shè)定一個由小到大的變化等級，并得到相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，例如，設(shè)定變化值5-8對應(yīng)初級，變化值9-12對應(yīng)中級，變化值13以上對應(yīng)高級，這個等級可以根據(jù)具體情況自行設(shè)置，因此，當(dāng)計(jì)算得到的變化值超過預(yù)設(shè)的閾值時，根據(jù)該變化值得到對應(yīng)的變化等級，并對該變化值所對應(yīng)的當(dāng)前三維立體塊進(jìn)行變化等級標(biāo)記。
[0050]本實(shí)施例中，該三維立體構(gòu)建模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，匹配模塊和判定模塊可集成在一起，例如，安裝有相應(yīng)功能模塊的處理器或者單片機(jī)等。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由權(quán)利要求指出。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，包括: 建立坐標(biāo)系，并按照預(yù)設(shè)的間隔，在所述坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建多個三維立體塊； 按照預(yù)定的時間間隔獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景模型，并對當(dāng)前獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，得到當(dāng)前三維實(shí)景模型所對應(yīng)的多個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)； 將所述當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述多個三維立體塊進(jìn)行匹配，分別得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個所述三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)； 將所述三維立體塊內(nèi)所含當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，與上一次進(jìn)行匹配時相同位置的所述三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)進(jìn)行比較，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)變化值，并根據(jù)該三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域。2.如權(quán)利要求1所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，對當(dāng)前三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣時，是采用相同的起始點(diǎn)和相同的采樣間隔重采樣。3.如權(quán)利要求1所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，當(dāng)所述三維立體塊構(gòu)建完成后，還對所述三維立體塊中心點(diǎn)或任意一個角點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。4.如權(quán)利要求1所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，所述將所述當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述多個立體塊進(jìn)行匹配，分別得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個所述三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)的步驟，具體包括為: 遍歷各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，得到各個三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)，確定該點(diǎn)所屬的立體塊以及該立體塊內(nèi)點(diǎn)云個數(shù)。5.如權(quán)利要求1所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)該三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域的步驟，具體包括步驟: 將得到的所述三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值與預(yù)先設(shè)置的變化閾值進(jìn)行比較，若所述三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值超過所述變化閾值，則得到所述待檢測物的變化位置，并對對應(yīng)的三維立體塊進(jìn)行標(biāo)記。6.如權(quán)利要求5所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，所述對三維立體塊進(jìn)行標(biāo)記的步驟，具體包括步驟: 根據(jù)得到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值，以及預(yù)先設(shè)定的不同變化值與變化等級對應(yīng)關(guān)系，對對應(yīng)立體塊的變化等級進(jìn)行變化等級標(biāo)記。7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，所述待檢測建筑物的三維實(shí)景模型是通過無人機(jī)采用傾斜攝影的方式獲得到的。8.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測方法，其特征在于，還包括步驟: 確定變化區(qū)域之后，結(jié)合三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)，判斷檢測結(jié)果是否準(zhǔn)確。9.一種基于三維實(shí)景模型的建筑物變化自動檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 三維實(shí)景模型獲取裝置，用于按照預(yù)定的時間間隔獲取待檢測建筑物的三維實(shí)景模型； 三維立體塊構(gòu)建模塊，用于建立坐標(biāo)系，并按照預(yù)設(shè)的間隔，在所述坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)建多個三維立體塊； 數(shù)據(jù)采集模塊，用于對當(dāng)前獲取的三維實(shí)景模型進(jìn)行采樣，得到對應(yīng)的多個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)； 匹配模塊，用于將當(dāng)前三維實(shí)景模型對應(yīng)的各個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與各個所述三維立體塊進(jìn)行匹配，分別得到每個當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)所在的三維立體塊，以及每個所述當(dāng)前三維立體塊內(nèi)所含的當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)； 判定模塊，用于將所述三維立體塊內(nèi)所含當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)，與上一次進(jìn)行匹配時相同位置的所述三維立體塊內(nèi)所含三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)進(jìn)行比較，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)個數(shù)變化值，并根據(jù)該點(diǎn)云數(shù)據(jù)變化值確定所述待檢測建筑物的變化區(qū)域。
【文檔編號】G01B11/16GK106017342SQ201610308211
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】梁建國, 胡開全, 周智勇, 劉昌振, 張俊前, 歐陽暉, 馬紅, 魏世軒
【申請人】重慶市勘測院