1.基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟S1、利用建筑三維模型構建建筑圖像特征庫:從N個預設方位獲取的建筑三維模型的圖像Fi,獲取所述圖像Fi的直方圖信息Hisi,并提取所述圖像Fi的特征信息,獲取所述建筑物三維模型的地理位置信息;所述N為自然數且N≥8,所述i=1,2,3,...,N,所述為預設方位的方位角,所述θi為預設方位的俯仰角;
步驟S2、獲取智能終端相機的拍攝圖像,獲取智能終端的拍攝方位獲取智能終端的地理位置信息;所述為方位角,所述θphoto為俯仰角;
步驟S3、篩選出基于所述地理位置信息的預定區(qū)域內的候選建筑物;
步驟S4、根據所述拍攝方位V,提取每個所述候選建筑物的M個相鄰預設方位的直方圖信息Hisj;提取所述拍攝圖像的直方圖信息Hisphoto,獲取Hisphoto和Hisj的相似度DHj,并求解所述候選建筑物的加權直方相似度DH;其中,所述所述M為正整數且M≥3,所述j=1,2,...,M;所述S(1,2,...,j-1,j,j+1,...,M)為M個所述預設方位構成的幾何面積,所述S(1,2,...,j-1,j+1,...,M,V)為將第j所述預設方位替換為拍攝方位V構成的幾何面積;
步驟S5、篩選出DH大于設定閾值DHTH的所述候選建筑物,進行特征匹配;若存在特征匹配值TZ大于設定閾值TZTH的所述候選建筑物,則識別特征匹配值TZ最大的候選建筑物為目標建筑物,所述TZ為特征匹配數據與特征總數的比值,所述TZ滿足0≤TZ≤1,所述TZTH滿足0≤TZTH≤1。
2.如權利要求1所述的基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于,所述步驟S1包括:
步驟S11、構建建筑物列表,每個建筑物保存唯一標識等信息,表示為:
Bi{ID,Info,Img,His,Feat,P}
其中:ID為一標識符,每個建筑具有一個唯一的ID;Info代表建筑相關信息,為一列表,包括建筑名稱、樓層數、高度、使用性質等;Img代表建筑的N個預設方位的圖像;His代表建筑圖像直方圖信息;Feat代表建筑圖像特征信息;P代表建筑物的地理位置信息,表示為P(x,y),x、y為正整數;
步驟S12、對建筑列表中的每個建筑物,采集并保存其名稱、樓層數、高度、使用性質等相關信息;
步驟S13、對建筑列表中的每個建筑物,提取其三維模型,從N個預設方位獲取的建筑三維模型的圖像Fi,并進行保存;所述N為自然數且N≥8,所述i=1,2,3,...,N,所述為預設方位的方位角,所述θi為預設方位的俯仰角;
步驟S14、提取并保存建筑圖像Fi的直方圖信息Hisi,表達為:
Hisi[V0,V1,......,V255]
其中,Hisi為一維數組,共256個元素,Vi代表圖像中灰度值為i的像素占圖像總像素的比例;
步驟S15、提取并保存建筑影像的特征信息Feat,Feat表達為:
Feat{kp1,kp2,……,kpn}
其中,kp表示圖像特征信息中的一個關鍵點,表達為:
kp{σ,Loc,Hes}
其中,σ表示關鍵點所處的尺度空間尺度,為一自然數;Loc表示關鍵點在圖像中的位置,用(x,y)表示,x為不大于圖像寬度像素數的自然數,y為不大于圖像長度像素數的自然數;Hes表示使用SURF算法計算得到的圖像在尺度空間σ下某一點Loc對應的Hessian矩陣;
步驟S16、獲取并保存建筑地理物位置信息P(x,y)。
3.如權利要求1所述的基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于,所示步驟S2具體包括:
步驟S21、通過智能終端的相機,按一定的間隔采集圖像;
步驟S22、通過智能終端的三維姿態(tài)傳感器、三維磁場傳感器,獲得拍攝的方位角和俯仰角,并表示為拍攝方位
步驟S23、通過智能終端的定位系統(tǒng),獲得智能終端當前地理位置信息,并表示為P(x,y)。
4.如權利要求1所述的基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于,所述步驟S3包括:
以所述地理位置信息為圓心,以R為半徑,形成圓形的所述預定區(qū)域,確定所述預定區(qū)域內的建筑物為候選建筑物;所述R滿足0<R≤10000m,所述R初始值為R0,所述R0滿足0<R0≤10000m。
5.如權利要求4所述的基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于:在所述步驟S5中,若所述DH小于設定閾值DHTH或所述特征匹配值TZ小于設定閾值TZTH,則擴大所述預定區(qū)域半徑R,并執(zhí)行步驟S3,所述擴大所述預定區(qū)域半徑R≤10000m。
6.如權利要求4所述的基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于,所述步驟S4包括:
步驟S41、依據位置信息,從建筑圖像特征庫中提取距離R米的建筑物,構建待匹配建筑物列表L1(bui,DH,r),其中bui代表建筑信息,DH代表加權直方相似度,0<DH≤1,r代表特征點匹配數且為自然數;距離半徑R計算方法為:
其中:Px、Py代表建筑Bui的x、y坐標;Pcx、Pcy代表智能終端當前位置的x、y坐標;
步驟S42、若L1中建筑物數量為0,則R加倍,轉到步驟S41;否則判斷R是否大于10000m,若R大于10000m,則轉到步驟S54;若R小于等于10000m,則轉到步驟S43;
步驟S43、提取相機圖像直方圖信息Hisphoto;
步驟S44、依次取出L1每個建筑物與所述拍攝方位V相鄰的M個相鄰預設方位的直方圖信息Hisj,對比Hisphoto和Hisj的直方相似度DHj;
步驟S45、求解所述候選建筑物的加權直方相似度DH,并保存到列表L1中;
其中:Hisj[k]、Hisphoto[k]表示灰度值為k所對應的像素比例值;分別為Hisj[k]、Hisphoto[k]均值。
7.如權利要求6所述的基于建筑三維模型的移動智能終端建筑物快速識別方法,其特征在于,所述步驟5包括:
步驟S51、清除列表L1中,DH值小于DHTH的建筑物;若L1中建筑物數量為0,R加倍,轉到步驟S41;
步驟S52、提取相機圖像的特征信息Featb;
步驟S53、依次取出L1每個建筑物的圖像特征Feat,利用SURF特征點匹配原理,計算Feat與Featb中特征點的匹配數r,并保存到列表L1中;
步驟S54、對L1中的每個建筑物,取出特征點匹配數r最大的一個建筑物,求解特征匹配值TZ,若所述TZ大于設定閾值TZTH,則所述建筑物即是目標建筑物;所述所述rall為該建筑bui對應的特征點總數量,所述rall為正整數。