Obogatitev 3D modelov stavb z okni iz podatkov aerolaserskega skeniranja poševnega pogleda in fasadnih tekstur

Urša Hribernik (2013) Obogatitev 3D modelov stavb z okni iz podatkov aerolaserskega skeniranja poševnega pogleda in fasadnih tekstur. Diplomska naloga.

Predogled

PDF Prenos (4Mb)

Povzetek

V zadnjem času se pojavljajo zahteve po čim bolj podrobnih 3D modelih stavb. 3D modeli stavb so oz. bodo uporabni na različnih področjih, kot so npr. računalniške igrice, trženje mest, obvladovanje naravnih nesreč, turistični informacijski sistemi, simulacije prenašanja zvoka in nadzor sonaravne gradnje. Večstransko aerolasersko skeniranje (ALS) poševnega pogleda je omogočilo zajem popolnih podatkov urbanih območij, vendar postopki za samodejno izdelavo 3D modelov še vedno predstavljajo velik izziv. Namen diplomske naloge je izdelava programa, ki samodejno izloči površine oken in z njimi obogati obstoječi 3D model stavb. Predhodno smo 3D žični model avtomatsko koregistrirali z ALS poševnega pogleda. Postopek zaznave oken predstavljen v diplomski nalogi temelji na informaciji o položajih oken pridobljenih z obdelavo ALS oblaka točk in slikovnih fasadnih tekstur. Laserski žarki, kateri prodrejo skozi steklene površine, se odbijejo na notranji strani stavb. Te točke, projecirane pod kotom skeniranja na segmentirano fasadno ravnino, predstavljajo površine oken oz. drugih vdolbin. Po drugi strani, prihaja na teh mestih do velike spremembe intenzitetnih vrednosti med zidom in okvirji oken na fasadni teksturi, kar omogoča izločitev robov. Ti dve dejstvi smo izkoristili za pridobitev začetnih okenskih površin. Dodatno smo za eliminiranje tujkov na fasadi in izboljšanje okvirjev oken, uporabili binarno masko narejeno z rastjo regij homogenih delov fasadne teksture (zidov). Predpostavka, da je v enem nadstropju več enakih oken, je služila za pridobitev dodatnih okenskih površin. Najprej so bile fasadne teksture razdeljene na horizontalne nivoje. V vsakem nivoju so bile iterativno določene vzorčne matrike, katere si med seboj niso smele biti preveč podobne. S temi vzorčnimi matrikami smo kasneje izvedli navzkrižno korelacijo vzdolž korespondenčnega nivoja, kar je omogočilo zaznavo dodatnih okenskih površin. Z zaznanimi okenskimi površinami, katere predstavljajo okna in vdolbine, smo na koncu teksturirali 11 fasad obstoječega 3D žičnega modela stavb. Kljub različni razporejenosti oken, njihovim različnim velikostim in visokim kriterijem ovrednotenja metodologije, je uporabljeni postopek zaznave oken izkazal relativno dobre rezultate (63% pravilnih zaznav in 16% lažnih zaznav). Vrednost pravilne zaznave je bila višja, kot v rezultatih dobljenih po metodi, kjer so bili uporabljeni zgolj podatki ALS (Tuttas & Stilla, 2013). Okna so dobro definirana, saj so osnova za večino povezane komponente robov, katere pripadajo okenskim okvirjem.

Akcije (potrebna je prijava)