采用本发明实施例提 供的方法所获得的最终结果。
[0121] 图7a至图7b示例性地示出了采用本发明实施例提供的方法来去除布局中的标注 误差的结果示意图。其中，图7a示出了用户标注的元素以及指定的对称区域；图7b示出了采 用本发明实施例提供的方法处理后所得到的最终规则化结果。
[0122] 图8a至图8g示例性地示出了使用本发明实施例提供的方法进行建筑布局多样性 合成的结果示意图。其中，图8a示出了输入布局；图8b至图8g示出了进行建筑布局多样化处 理后的结果。
[0123] 下面结合图9来详细说明本发明。
[0124] S90:获取建筑表面图像；
[0125] S91:标记元素信息；
[0126] S92:确定侧边栏区域、对称轴、对称区域；
[0127] S93:提取操作单元；
[0128] S94:提取潜在对称关系，并且对称化；
[0129] S95:通过优化能量函数来实现对称化；
[0130] S96:均匀化水平分布；
[0131] S97:水平竖直方向中心对齐；
[0132] S98:各单元内部对称化；
[0133] S99:得到对称化的建筑表面。
[0134] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在 本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种建筑物表面结构对称化的方法，其特征在于，所述方法包括： 从所述建筑物表面图像中标注出建筑物中的基本元素； 计算建筑布局中水平方向各点的对称性，并通过所述各点的对称性确定所述建筑布局 中原有的对称轴； 根据所述建筑物的基本元素，确定相应的侧边栏区域、对称区域以及对称轴； 定义操作单元和对称，其中，所述操作单元为相互重叠的元素或者单个元素； 根据所述对称轴，提取所述建筑布局中的所述操作单元之间的对称对或者潜在的对称 对； 指定能量函数，以及操作算子，并通过模拟退火算法优化所述能量函数，以对称化所述 各操作单元，从而实现建筑物表面结构对称化。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本元素包括门窗、阳台、装饰物或门 梁。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述建筑布局中原有的对称轴具 体包括： 将所述建筑布局水平方向对称值最大的位置确定为所述原有的对称轴。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定相应的侧边栏区域包括： 根据以下公式计算所述侧边栏区域：其中，xa为原有对称轴位置;一^乂分别为所述建筑布局中基本元素的边界框的 左、右、下、上的坐标;x、y为所述侧边栏的左上角坐标;w、h为所述侧边栏的宽度和长度。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定对称区域包括： 通过在所述建筑布局的一侧补齐或添加所述侧边栏后得到所述对称区域。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述对称轴包括： 将经过所述对称区域中心点的轴线作为所述对称轴。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定义所述对称包括： 将两个同标签的基本元素(或操作单元），按其对称轴镜像后重叠的区域不小于80%。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述建筑布局中的所述操作单元 之间的对称对或者潜在的对称对包括： 将所述操作单元之间的对称性作为匹配度，并利用稳定匹配算法，来得到所述操作单 元之间的对称对或者潜在的对称对。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量函数的代价项包括不对称性、标 签类别改变、标签数量改变、面积占比改变以及相对位置的改变。10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作算子的特征包括移动、交换位置 的选择、删除不对称单元、添加不对称单元、添加已删除单元以及删除对称单元对。11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改进的边界维诺图的代价函数包括 水平最邻近对间的平方距离、左右边界与最邻近单元间的平方距离之和。12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于， 所述能量函数定义为： C (X)-Ws · fs+Wc · fc+Wlnc · flnc+Wlcba · flcba+Wrp · frp 其中，Ws，Wc，WlncWlcba，Wrp分别为不对称性、标签类别改变、标签数量改变、面积占比改变 以及相对位置的改变的权重。13. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述不对称性的代价定义为：其中，fs表示不对称性的代价；i为元素序号，其取正整数；Ai为第i个元素的面积； SLynvf分别为不对称的元素索引和所有元素的索引。14. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述标签类别改变的代价定义为：其中，f。表示标签类别改变的代价；:S￡为原始建筑布局中的标签集；Nf/Nf为原始、最 终生成的建筑布局中的相应的标签的数目；i为标签序号，其取正整数；N&syiI1为不对称元 素对应的标签集。15. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述标签数量改变的代价定义为：其中，fln。表示标签数量改变的代价；5|为最终生成布局中的元素标签集；Nf, Nf为原 始、最终生成的建筑布局中的相应的标签的数目；i为标签序号，其取正整数；Nfasym为不 对称元素对应的标签集。16. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述面积占比改变的代价定义为：其中，flcba表示面积占比改变的代价;为原始布局的元素索引集；i、j为元素序号，其 取正整数;仏为第i个元素的面积;、为第j个元素的面积。17. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述相对位置的改变的代价的定义为：其中，frp相对位置的改变的代价;Mstable为原始建筑布局与生成建筑布局中元素索引的 映射集合，分别为原始建筑布局和生成建筑布局中的索引为i的元素的位置，ω b 为原始建筑布局中的边界框的宽度。18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述原始建筑布局与生成建筑布局中元 素索引的映射集合通过以下方式确定： 通过稳定配对算法，在生成建筑布局中与原始建筑布局中元素距离最近的配对。19. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述操作算子的移动操作的分布为混合 高斯分布。20. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述交换位置的选择的特征为均匀的多 项式分布，且其对应的随机变量为与随机选定的操作单元在同一行其同标签的单元的位置 以及其镜像位置和对称轴的位置。21. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 根据改进的边界维诺图的代价函数来实现所述操作单元在水平方向的均匀分布； 将所述建筑布局中的所述操作单元按水平或竖直方向进行对齐； 将所述操作单元内的元素沿着单元中心对称化。22. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述水平对齐包括： 将所述操作单元按竖直坐标分组； 将不同组内的操作单元进行水平方向的对齐。23. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述竖直对齐包括： 计算所述操作单元间的水平距离； 使用贪心的方式，将所述操作单元按竖直方向分组； 计算所述各组坐标的均值，以所述均值作为对齐点的坐标并按该对齐点对齐； 将所述操作单元对齐到最邻近的对齐点上。
【专利摘要】本发明公开了一种建筑物表面结构对称化的方法。其中，先从一幅现存的建筑表面的图像中提取出相应的结构信息；然后，确定对称区域和对称轴，根据它们，可以从结构布局信息中，提取出已经存在或者潜在的对称结构；接着，通过能量函数和操作算子，来实现布局的对称化；最后，为了增强结果的规则性，将相应的操作单元进行均匀分布，并且沿着垂直和水平方向进行对齐。通过本发明实施例实现了建筑物表面的对称化。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105678031
【申请号】CN201610122420
【发明人】姜海勇, 严冬明, 董未名, 南亮亮, 吴富章, 郭建伟, 张晓鹏
【申请人】中国科学院自动化研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月4日