(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210921847.8 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 福建天蒙建 设有限公司 地址 361000 福建省厦门市中国(福建)自 由贸易试验区厦门片区高崎南五路 212号C502单元之1室 (72)发明人 邬俊明　张利莺　何纲平　 (74)专利代理 机构 深圳中创智财知识产权代理 有限公司 4 4553 专利代理师 陈慧 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种建筑物体框模型精细三维建模方法及 系统 (57)摘要 本发明公开了一种建筑物体框模型精细三 维建模方法及系统， 涉及三维建模领域， 包括数 据收集模块， 所述数据收集模块的输出端连接有 数据预处理模块， 所述数据预处理模块的输出端 连接有GIS数据库， 所述 GIS数据库的输 出端连接 有三维建模模块， 所述三维建模模块的输出端 连 接有模具细化模块， 所述模具细化模块的输出端 连接有模具可视化模块， 所述数据收集模块包括 高分辨卫星影像、 建筑物轮廓电子地图和百度全 景影像， 所述数据预处理模块包括窗户矢量多边 形提取单元、 建筑物轮廓矢量多边形提取单元、 屋顶矢量多边形提取单元和属性信息提取单元。 本发明具有成本低、 操作简单、 自动化程度高的 特点， 且建 筑物三维建模精细化 程度高。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115147555 A 2022.10.04 CN 115147555 A 1.一种建筑物体框模型精细三维建模方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 获取建筑物的高分辨 卫星影像、 建筑物轮廓电子地图和百度全景影 像； S2： 利用ArcGIS软件导入获取的高分辨率遥感影像、 建筑物轮廓电子地图和百度全景 影像， 并进 行配准和几何纠正预 处理， 提取出建筑物墙体、 窗户和屋顶的矢量多边形 空间信 息， 同时提取 出建筑物的高度、 楼层数和屋顶类型的属性信息； S3： 将提取 出的信息保存至GIS数据库进行集成； S4： 以建筑物墙体、 窗户多边形作为模型输入， 以建筑物屋顶多边形作为模型的输入， 利用要素选择迭代器结合工具提出建筑物的矢量多边形， 同时， 结合数据处理、 文件转换、 空间分析和三维分析工具分别生成建筑物墙 体、 窗户和屋顶的三维 实体模型； S5： 采用Python面向对象编程语言结合ArcPy站点包， 通过编程实现批量3D差积运算程 序， 并结合ArcCatalog在ArcToolbox工具箱构建自定义工具自动实现侧墙和屋顶模型的细 化镂空处理； S6： 在ENVI和ArcGIS平台下， 利用ModelBuilder可视化建模工具， 通过调用数据处理、 文件转换、 空间分析和脚本 工具， 构建模型实现了建筑物三维模型的自动构建； S7： 利用A rcGIS Pro编辑模型的纹 理贴图， 实现模型的可视化。 2.根据权利要求1所述的一种建筑物体框模型精细三维建模方法， 其特征在于： 所述S2 中， 利用矢量工具出结合遥感影像勾 画出建筑物侧 面的边界， 从中提取出建筑物侧 面的纹 理影像， 同时结合几何纠正工具对其进 行形变处理， 进一步， 利用符号化工具结合直方图的 调整阈值功能， 先提取出建筑物侧面纹理灰度影像， 再将其进行二值化处理， 最后， 利用 ENVI非监 督分类模型提取 出建筑物侧面窗户的矢量多边形。 3.根据权利要求1所述的一种建筑物体框模型精细三维建模方法， 其特征在于： 所述S2 中， 利用ArcToolbox工具箱结合ENVI非监督分类模型， 通过创建自定义模型结合建筑物轮 廓电子地图， 提取出建筑物轮廓的矢量多边形， 然后， 利用概化工具对其边界进 行概化预 处 理， 并结合遥感影 像手动调整其 边界的细节结点。 4.根据权利要求1所述的一种建筑物体框模型精细三维建模方法， 其特征在于： 所述S2 中， 手机结合长焦镜头水准尺拍摄 建筑物侧面纹理影像， 通过读取水准尺读数， 提取出侧面 楼层、 层高、 屋顶高度， 最后， 通过侧视影 像确定建筑物屋顶的结构类型。 5.一种权利要求1 ‑4任一项所述的建筑物体框模型精细三维建模方法使用的三维建模 系统， 其特征在于， 包括数据收集模块(1)， 所述数据收集模块(1)的输出端 连接有数据预 处 理模块(2)， 所述数据预处理模块(2)的输出端连接有GIS数据库(3)， 所述GIS数据库(3)的 输出端连接有三 维建模模块(4)， 所述三维建模模块(4)的输出端 连接有模 具细化模块(5)， 所述模具细化模块(5)的输出端连接有模具 可视化模块(6)。 6.根据权利要求5所述的一种建筑物体框模型精细三维建模系统， 其特征在于： 所述数 据收集模块(1)包括高分辨 卫星影像(11)、 建筑物轮廓电子地图(12)和百度全景影 像(13)。 7.根据权利要求5所述的一种建筑物体框模型精细三维建模系统， 其特征在于： 所述数 据预处理模块(2)包括窗户矢量多边形提取单元(21)、 建筑物轮廓矢量多边形提取单元 (22)、 屋顶矢量多边形提取 单元(23)和 属性信息提取 单元(24)。 8.根据权利要求5所述的一种建筑物体框模型精细三维建模系统， 其特征在于： 所述三 维建模模块(4)包括数据处理单元(41)、 文件转换单元(42)、 空间分析单元(43)、 三维分析权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115147555 A 2单元(44)和模型生成单 元(45)。 9.根据权利要求5所述的一种建筑物体框模型精细三维建模系统， 其特征在于： 所述模 具细化模块(5)包括侧墙细化单 元(51)和屋顶模型细化单 元(52)。 10.根据权利要求5所述的一种建筑物体框模型精细三维建模系统， 其特征在于： 所述 模具可视化模块(6)包括自动构建单 元(61)和可视化单 元(62)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115147555 A 3