建筑模型的构建方法、设备及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及建筑测绘，尤其涉及建筑模型的构建方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着城市化进程的推进，城市建筑的数量和复杂度也不断增加，为了便于城市规划和管理，需要对城市建筑进行三维模型的重建。目前，基于无人机拍摄图像的城市建筑三维重建技术已经得到了广泛应用，但是由于城市建筑的多样性和复杂性，传统的三维重建方法，通常是使用多个视角采集的建筑图像来完成三维模型的构建，但这样的方式往往会存在着构建精度低和模型信息缺失的缺点。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种建筑模型的构建方法、设备及计算机可读存储介质，旨在解决传统的基于无人机图像的三维构建方法，存在着构建精度第以及模型信息缺失的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种建筑模型的构建方法，所述建筑模型的构建方法包括以下步骤：

3、获取无人机拍摄的原始图像；

4、对所述原始图像进行分割处理，生成建筑区域对应的掩码图像；

5、基于所述掩码图像与所述原始图像的特征点，将所述掩码图像与所述原始图像对齐并输出对应的掩码；

6、将所述掩码作为神经辐射场的输入参数，基于所述掩码渲染并构建所述建筑区域的初始三维模型；

7、对所述初始三维模型进行优化处理，得到所述建筑区域的目标三维模型。

8、可选地，所述对所述原始图像进行分割处理，生成建筑区域对应的掩码图像的步骤包括：

9、获取分割提示；

10、基于所述分割提示，对所述原始图像进行图像嵌入；

11、基于所述图像嵌入后的所述原始图像，分割所述原始图像中的建筑区域和非建筑区域；

12、基于分割后的所述建筑区域，预测并输出所述建筑区域的掩码图像。

13、可选地，所述基于所述掩码图像与所述原始图像的特征点，将所述掩码图像与所述原始图像对齐并输出对应的掩码的步骤包括：

14、提取所述掩码图像的第一关键点和所述原始图像的第二关键点；

15、基于所述第一关键点和所述第二关键点，确定所述掩码图像在所述原始图像中的位置和方向；

16、基于所述掩码图像在所述原始图像中的位置和方向，输出所述建筑区域的掩码。

17、可选地，所述将所述掩码作为神经辐射场的输入参数，基于所述掩码渲染并构建所述建筑区域的初始三维模型的步骤包括：

18、将所述建筑区域各个视图的掩码作为所述神经辐射场的输入参数；

19、基于所述建筑区域各个视图的掩码，进行掩模逆绘制，得到对应的三维掩模；

20、基于所述各个视图的三维掩模，构建所述建筑区域的初始三维模型。

21、可选地，所述对所述初始三维模型进行优化处理的步骤包括：

22、获取所述初始三维模型的点云数据；

23、根据所述点云数据的点云属性，设置滤波范围；

24、基于所述滤波范围，过滤所述点云数据中的离群点；

25、基于过滤后的点云数据，优化所述初始三维模型。

26、可选地，所述对所述初始三维模型进行优化处理的步骤，还包括：

27、获取所述初始三维模型的待优化表面区域；

28、基于所述待优化表面区域的点云数据，估算对应的法向量；

29、基于所述法向量，对所述待优化表面区域进行表面重建，以优化所述初始三维模型。

30、可选地，所述对所述初始三维模型进行优化处理的步骤，还包括：

31、获取所述建筑区域对应的建筑结构信息；

32、基于所述建筑结构信息，确定对应的几何约束条件；

33、基于所述几何约束条件，对所述三维模型的尺寸进行几何约束，以优化所述初始三维模型。

34、可选地，所述对所述初始三维模型进行优化处理，得到所述建筑区域的目标三维模型的步骤，还包括：

35、基于所述原始图像数据对应的三维序列和所述初始三维模型，生成对应的纹理图像集；

36、建立所述纹理图像集中的纹理像素与三维模型顶点之间的映射关系；

37、基于所述映射关系，将所述纹理图像映射值至所述初始三维模型上，以得到所述目标三维模型。

38、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种建筑模型的构建设备，所述建筑模型的构建设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的建筑模型的构建程序，所述建筑模型的构建程序配置为实现如上所述的建筑模型的构建方法的步骤。

39、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有建筑模型的构建程序，所述建筑模型的构建程序被处理器执行时实现如上所述的建筑模型的构建方法的步骤。

40、本发明实施例通过提供一种建筑模型的构建方法，通过获取无人机拍摄的原始图像，对所述原始图像进行分割处理，生成建筑区域对应的掩码图像，基于所述掩码图像与原始图像的特征点，将掩码图像与原始图像对齐并输出对应的掩码，将掩码作为神经辐射场的输入参数，基于掩码渲染并构建建筑区域的初始三维模型，对初始三维模型进行优化处理，得到建筑区域的目标三维模型。通过上述建筑模型的构建方法，能够使得最终得到的建筑模型更加精确，且具备建筑区域的详细信息，更精确的建模模型具备更加广泛的应用前景，在应用到其他场景时，如城市规划、建筑设计、历史文化遗产保护等，能够为其提供准确的参考价值。

技术特征：

1.一种建筑模型的构建方法，其特征在于，所述建筑模型的构建方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述对所述原始图像进行分割处理，生成建筑区域对应的掩码图像的步骤包括：

3.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述基于所述掩码图像与所述原始图像的特征点，将所述掩码图像与所述原始图像对齐并输出对应的掩码的步骤包括：

4.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述将所述掩码作为神经辐射场的输入参数，基于所述掩码渲染并构建所述建筑区域的初始三维模型的步骤包括：

5.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述对所述初始三维模型进行优化处理的步骤包括：

6.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述对所述初始三维模型进行优化处理的步骤，还包括：

7.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述对所述初始三维模型进行优化处理的步骤，还包括：

8.如权利要求1所述的建筑模型的构建方法，其特征在于，所述对所述初始三维模型进行优化处理，得到所述建筑区域的目标三维模型的步骤，还包括：

9.一种建筑模型的构建设备，其特征在于，所述建筑模型的构建设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的建筑模型的构建程序，所述建筑模型的构建程序配置为实现如权利要求1至8中任一项所述的建筑模型的构建方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有建筑模型的构建程序，所述建筑模型的构建程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的建筑模型的构建方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种建筑模型的构建方法、设备及计算机可读存储介质，属于建筑测绘技术领域。所述建筑模型的构建方法包括以下步骤：获取无人机拍摄的原始图像；对所述原始图像进行分割处理，生成建筑区域对应的掩码图像；基于所述掩码图像与所述原始图像的特征点，将所述掩码图像与所述原始图像对齐并输出对应的掩码；将所述掩码作为神经辐射场的输入参数，基于所述掩码渲染并构建所述建筑区域的初始三维模型；对所述初始三维模型进行优化处理，得到所述建筑区域的目标三维模型。能够构建出更加精确、建筑信息完善的建筑模型。

技术研发人员：伍永靖邦,金楠,凡红,周艳兵,范存君,岳清瑞,施钟淇
受保护的技术使用者：深圳市城市公共安全技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15