一种违建识别方法、系统及电子设备与流程

本申请涉及违建识别技术领域，特别涉及一种违建识别方法、系统及电子设备。

背景技术：

随着经济的迅速发展，我国的土地供需矛盾日益突出，违法违章建筑占用耕地现象、城市非法用地或者不合法用地建设现象和矿产资源的偷采盗采现象屡有发生。现有技术中，通常是通过倾斜摄影建模技术来实现违章识别，但倾斜摄影建模需要很长的时间(比如1平方公里需要几天时间)，识别效率较低。因此，有必要提供一种新的违建识别方法，以提高违建识别效率。

技术实现要素：

本申请提供了一种违建识别方法、系统及电子设备，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：

一种违建识别方法，包括以下步骤：

步骤a：获取所测区域的两次飞行点云数据；

步骤b：获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据，并分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格；

步骤c：根据所述两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述两次飞行点云数据具体为：

所述两次飞行点云数据为已除去噪点或噪点密度低于20cm的点云数据，两次飞行点云数据处于同一坐标系，且包括点坐标到大地坐标转换公式中的参数值；

两次飞行点云数据为正射影像，并包括正射影像的至少两个定位点以及至少两个定位点的大地坐标；

两次飞行点云数据中包括所测区域的外切长方体空间对角线顶点坐标。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述步骤a还包括：分别对两次飞行点云数据进行切割分解，形成x个小文件。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述步骤a还包括：将切割分解后的x个小文件压入链表，并按照x→y→z的排序顺序对各个坐标轴的值进行升序排序，使每个小文件中的点为空间有序点并按序存储在链表中。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述获取两次飞行点云数据之间的变化点数据具体为：

步骤b1：遍历排序后的每一个小文件的栅格化区域空间，判断栅格化区域空间内有无点云数据，并对判断结果进行标识，分别得到与两次飞行点云数据对应的第一栅格化空间真值文件和第二栅格化空间真值文件；其中，对判断结果进行标识具体为：如果没有点云数据标识为0，如果有点云数据标识为1；

步骤b2：用第二栅格化空间真值文件中的标识结果减去第一栅格化空间真值文件中的标识结果，如果两个标识结果的相减值为0，表示该点无变化，如果两个标识结果的相减值为-1表示该点为消失点，如果两个标识结果的相减值为1表示该点为新增点，所述消失点及新增点即为两次飞行点云数据之间的变化点数据。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格具体为：将所述变化点数据从栅格化区域空间的坐标中取出，并将所述变化点数据转换为大地坐标，再根据大地坐标依次查询出各个变化点数据对应的地理位置信息，通过地理位置信息表格显进行显示，并在所述地理位置信息表格中对新增点和/或消失点进行标注。

本申请实施例采取的又一技术方案为：一种违建识别系统，包括：

数据获取模块：用于获取所测区域的两次飞行点云数据；

变化点获取模块：用于获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据；

地理位置获取模块：用于分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格，根据所述两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述两次飞行点云数据具体为：

所述两次飞行点云数据为已除去噪点或噪点密度低于20cm的点云数据，两次飞行点云数据处于同一坐标系，且包括点坐标到大地坐标转换公式中的参数值；

两次飞行点云数据为正射影像，并包括正射影像的至少两个定位点以及至少两个定位点的大地坐标；

两次飞行点云数据中包括所测区域的外切长方体空间对角线顶点坐标。

本申请实施例采取的技术方案还包括数据分解模块，所述数据分解模块用于分别对两次飞行点云数据进行切割分解，形成x个小文件。

本申请实施例采取的技术方案还包括数据排序模块，所述数据排序模块用于将切割分解后的x个小文件压入链表，并按照x→y→z的排序顺序对各个坐标轴的值进行升序排序，使每个小文件中的点为空间有序点并按序存储在链表中。

本申请实施例采取的技术方案还包括数据遍历模块，所述数据遍历模块用于遍历排序后的每一个小文件的栅格化区域空间，判断栅格化区域空间内有无点云数据，并对判断结果进行标识，分别得到与两次飞行点云数据对应的第一栅格化空间真值文件和第二栅格化空间真值文件；其中，对判断结果进行标识具体为：如果没有点云数据标识为0，如果有点云数据标识为1；

所述变化点获取模块获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据具体为：用所述第二栅格化空间真值文件中的标识结果减去第一栅格化空间真值文件中的标识结果，如果两个标识结果的相减值为0，表示该点无变化，如果两个标识结果的相减值为-1表示该点为消失点，如果两个标识结果的相减值为1表示该点为新增点，所述消失点及新增点即为两次飞行点云数据之间的变化点数据。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述地理位置获取模块分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格具体为：将所述变化点数据从栅格化区域空间的坐标中取出，并将所述变化点数据转换为大地坐标，再根据大地坐标依次查询出各个变化点数据对应的地理位置信息，通过地理位置信息表格显进行显示，并在所述地理位置信息表格中对新增点和/或消失点进行标注。

本申请实施例采取的又一技术方案为：一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的违建识别方法的以下操作：

步骤a：获取所测区域的两次飞行点云数据；

步骤b：获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据，并分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格；

步骤c：根据所述两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的违建识别方法、系统及电子设备通过获取所测区域内两次飞行点云数据间的变化点数据，并获取变化点数据对应的地理位置信息表格，从而根据该变化点数据地理位置信息表格快速识别所测区域内是否存在违建，有效降低了违建识别的时间复杂度，并能实现准确定位。

附图说明

图1是本申请实施例的违建识别方法的流程图；

图2是本申请实施例的违建识别系统的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的违建识别方法的硬件设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，是本申请实施例的违建识别方法的流程图。本申请实施例的违建识别方法包括以下步骤：

步骤100：获取所测区域的两次飞行点云数据；

在步骤100中，两次飞行点云数据的获取方式为：采用内存文件映射算法加载两次飞行点云数据；两次飞行点云数据需满足以下要求：

1、两次飞行点云数据为已除去噪点或噪点密度低于要求精度(即20cm)的点云数据；两次飞行点云数据应处于同一坐标系，且包括点坐标到大地坐标(即经纬度)转换公式中的参数值；

2、两次飞行点云数据为正射影像，并包括正射影像的至少两个定位点，以及至少两个定位点的大地坐标；

3、包括两次飞行点云数据的区域范围，即提供所测区域的外切长方体空间对角线顶点坐标，在点云数据中分别为x,y,z的最值，共6个值。

步骤200：分别对两次飞行点云数据进行切割分解，形成x个大小为yk的小文件；

在步骤200中，切割分解使用内存映射与内存拷贝相结合的方法。在实际操作中，x个小文件可用一个缓存文件存储，对其进行操作后再进行重写；如果内存足够，也可采用虚拟分割的方式将“虚拟小文件”直接存入缓存，然后分解数据压入链表。

步骤300：将切割分解后的小文件压入链表，并对每个小文件进行空间排序；

在步骤300中，对每个小文件进行空间排序具体为：按照先x后y再z的次序对各个坐标轴的值进行升序排序，使之形成有序点(x1，y1，z1)，(x2，y1，z1)，……(x1，y2，z1)(x2，y2，z1)……(x1，y1，z2)……；其中，pi(xi，yi，zi)<pi+1(xj+1，yj+1，zi+1)，需将符号“<”重载为x→y→z的排序顺序，即为空间中面→线→点的排序思想。排序伪代码为：

其核心思想为先排x轴，若y轴不相等则排y轴，若y轴相等则排z轴，至此结束。此时，每个小文件中的点为空间有序点且按序存储在链表中。

步骤400：遍历排序后的每一个小文件的栅格化区域空间，判断栅格化区域空间内有无点云数据，并对判断结果进行标识，分别得到与两次飞行点云数据对应的第一栅格化空间真值文件(或数组)和第二栅格化空间真值文件；

在步骤400中，栅格单位即为要求精度，若栅格化区域空间内有对应点云数据则标识为1，无则标识为0。对两次飞行点云数据的每个小文件遍历此栅格化区域空间，再从链表头依次弹出空间有序点云数据，并将判断标识结果1/0写入缓存中，得到两次飞行点云数据对应的栅格化空间真值文件。从对第二次飞行点云数据的遍历开始，对标识结果1/0同第一次飞行点云数据对应的标识结果进行按位或运算，保证输出结果仅有一个，且其大小即为栅格化空间大小。

步骤500：用第二栅格化空间真值文件中的标识结果减去第一栅格化空间真值文件中的标识结果，得到两次飞行点云数据之间的变化点数据；

在步骤500中，若两个标识结果的相减值为0，表示该点无变化，若两个标识结果的相减值为-1则表示该点为消失点，若两个标识结果的相减值为1则表示该点为新增点，消失点及新增点即为两次飞行点云数据之间的变化点数据。根据现实情况，两次飞行点云数据中的变化点数据(即值为-1和1的点)为少数。

步骤600：分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格；

在步骤600中，地理位置信息的获取方式为：将值为-1和1的点从栅格化区域空间的坐标中取出，通过转换公式将值为-1和1的点转换为大地坐标(即经纬度)，再通过百度apigeocoding(地形编码)由经纬度依次查询出各个点对应的地理位置信息，通过地理位置信息表格显示变化点数据的地理位置信息，并在地理位置信息表格中标注各个点为新增点和/或消失点。

步骤700：输出两次飞行点云数据中的变化点数据地理位置信息表格，根据该变化点数据地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

请参阅图2，是本申请实施例的违建识别系统的结构图。本申请实施例的违建识别系统包括数据获取模块、数据分解模块、数据排序模块、数据遍历模块、变化点获取模块、地理位置获取模块和数据输出模块。

数据获取模块：用于获取所测区域的两次飞行点云数据；其中，两次飞行点云数据的获取方式为：采用内存文件映射算法加载两次飞行点云数据；两次飞行点云数据需满足以下要求：

1、两次飞行点云数据为已除去噪点或噪点密度低于要求精度(即20cm)的点云数据；两次飞行点云数据应处于同一坐标系，且包括点坐标到大地坐标(即经纬度)转换公式中的参数值；

2、两次飞行点云数据为正射影像，并包括正射影像的至少两个定位点，以及至少两个定位点的大地坐标；

3、包括两次飞行点云数据的区域范围，即提供所测区域的外切长方体空间对角线顶点坐标，在点云数据中分别为x,y,z的最值，共6个值。

数据分解模块：用于分别对两次飞行点云数据进行切割分解，形成x个大小为yk的小文件；其中，切割分解使用内存映射与内存拷贝相结合的方法。在实际操作中，x个小文件可用一个缓存文件存储，对其进行操作后再进行重写；如果内存足够，也可采用虚拟分割的方式将“虚拟小文件”直接存入缓存，然后分解数据压入链表。

数据排序模块：用于将切割分解后的小文件压入链表，并对每个小文件进行空间排序；其中，对每个小文件进行空间排序具体为：按照先x后y再z的次序对各个坐标轴的值进行升序排序，使之形成有序点(x1，y1，z1)，(x2，y1，z1)，……(x1，y2，z1)(x2，y2，z1)……(x1，y1，z2)……；其中，pi(xi，yi，zi)<pi+1(xj+1，yj+1，zi+1)，需将符号“<”重载为x→y→z的排序顺序，即为空间中面→线→点的排序思想。排序伪代码为：

其核心思想为先排x轴，若y轴不相等则排y轴，若y轴相等则排z轴，至此结束。此时，每个小文件中的点为空间有序点且按序存储在链表中。

数据遍历模块：用于遍历排序后的每一个小文件的栅格化区域空间，判断栅格化区域空间内有无点云数据，并对判断结果进行标识，分别得到与两次飞行点云数据对应的第一栅格化空间真值文件(或数组)和第二栅格化空间真值文件；其中，栅格单位即为要求精度，若栅格化区域空间内有对应点云数据则标识为1，无则标识为0。对两次飞行点云数据的每个小文件遍历此栅格化区域空间，再从链表头依次弹出空间有序点云数据，并将判断标识结果1/0写入缓存中，得到两次飞行点云数据对应的栅格化空间真值文件。从对第二次飞行点云数据的遍历开始，对标识结果1/0同第一次飞行点云数据对应的标识结果进行按位或运算，保证输出结果仅有一个，且其大小即为栅格化空间大小。

变化点获取模块：用于用第二栅格化空间真值文件中的标识结果减去第一栅格化空间真值文件中的标识结果，得到两次飞行点云数据之间的变化点数据；其中，若两个标识结果的相减值为0，表示该点无变化，若两个标识结果的相减值为-1则表示该点消失，若两个标识结果的相减值为1则表示该点为新增点。根据现实情况，两次飞行点云数据中的变化点数据(即值为-1和1的点)为少数。

地理位置获取模块：用于分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间的变化点数据地理位置信息表格；具体地，将值为-1和1的点从栅格化区域空间的坐标中取出，通过转换公式将值为-1和1的点转换为大地坐标(即经纬度)，再通过百度apigeocoding由经纬度依次查询出各个点对应的地理位置信息，通过地理位置信息表格显示变化点数据的地理位置信息，并在地理位置信息表格中标注各个点为新增点和/或消失点。

数据输出模块：用于输出两次飞行点云数据中的变化点数据地理位置信息表格，根据该变化点数据地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

图3是本申请实施例提供的违建识别方法的硬件设备结构示意图。如图3所示，该设备包括一个或多个处理器以及存储器。以一个处理器为例，该设备还可以包括：输入系统和输出系统。

处理器、存储器、输入系统和输出系统可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的处理方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入系统可接收输入的数字或字符信息，以及产生信号输入。输出系统可包括显示屏等显示设备。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行上述任一方法实施例的以下操作：

步骤a：获取所测区域的两次飞行点云数据；

步骤b：获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据，并分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格；

步骤c：根据所述两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例提供的方法。

本申请实施例提供了一种非暂态(非易失性)计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行以下操作：

步骤a：获取所测区域的两次飞行点云数据；

步骤b：获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据，并分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格；

步骤c：根据所述两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行以下操作：

步骤a：获取所测区域的两次飞行点云数据；

步骤b：获取所述两次飞行点云数据之间的变化点数据，并分别获取各个变化点数据对应的地理位置信息，得到两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格；

步骤c：根据所述两次飞行点云数据之间变化点数据的地理位置信息表格识别所测区域是否存在违建。

本申请实施例的违建识别方法、系统及电子设备通过获取所测区域内两次飞行点云数据间的变化点数据，并获取变化点数据对应的地理位置信息表格，从而根据该变化点数据地理位置信息表格快速识别所测区域内是否存在违建，有效降低了违建识别的时间复杂度，并能实现准确定位。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。