本申请涉及倾斜摄影测量，具体涉及基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法。
背景技术：
1、无人机倾斜摄影测量技术是一种以三维建模为主要应用的高新测绘技术，具有快速、高效、精确等优点，是地理信息测绘领域的一门新兴技术和重要技术手段。相较于城市二维平面数据，基于无人机倾斜摄影测量技术构建的城市三维数字模型具有真实、直观的特点。三维数字模型在城市更新领域的应用非常广泛，包括城市体检以及城市更新片区内的建筑精细化改造、街道空间整治、公共活动空间提升等方面。
2、由于倾斜摄影测量需要在无人机飞行平台上完成影像数据的采集工作，而在影像数据采集时，风速、光照条件、无人机的飞行姿态以及拍摄盲区都可能会导致最终构建的三维数字模型中产生空洞，而倾斜摄影测量所构建的三维数字模型需要结合gis平台、数据库进行实际运用，空洞的产生会导致构建的三维数字模型的真实性和完整度降低，同时也无法对空洞区域地物进行属性关联，进而影响城市更新过程中精细化设计的可行性和规划基础数据的准确性，因此需要对三维数字模型中产生的空洞进行准确地识别和修复。
技术实现思路
1、鉴于以上内容，有必要提供基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，相对于传统的三维数字模型构建方法，提高了三维数字模型的真实性和完整度。
2、本申请的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法采用如下技术方案：
3、本申请一个实施例提供了基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，该方法包括以下步骤：
4、采集城市更新片区的影像数据，将其转换成点云数据，并生成三角网格模型，记为整体三角网格模型；
5、提取点云数据中属于建筑物的点云数据，并生成各三角网格模型，记为各局部三角网格模型；基于各三角网格模型中仅属于一个三角形网格的边之间的连接关系，获取各三角网格模型中的各闭环多边形；
6、基于所述闭环多边形的面积大小，得到各三角网格模型中各空洞对应的闭环多边形，记为各空洞多边形；
7、将所有局部三角网格模型中的所有空洞多边形组成空洞多边形集合，基于空洞多边形集合中任一空洞多边形与其余各空洞多边形之间面积的差异，以及所述任一空洞多边形的形状与矩形的相似程度，确定空洞多边形集合中所述任一空洞多边形为非缺陷空洞的置信程度；
8、基于所述置信程度以及整体三角网格模型中的空洞多边形，获取整体三角网格模型中为缺陷空洞的各空洞多边形，并利用空洞修复方法对为缺陷空洞的各空洞多边形进行修复，构建三维数字模型。
9、在其中一种实施例中，所述闭环多边形的获取过程为：
10、将所述仅属于一个三角形网格的边作为各无向图中的边；
11、将所述仅属于一个三角形网格的边的顶点作为各无向图中的节点；
12、将各无向图中的各个环作为各三角网格模型中的各闭环多边形。
13、在其中一种实施例中，所述各空洞对应的闭环多边形为各三角网格模型中除面积最大的闭环多边形外的各闭环多边形。
14、在其中一种实施例中，所述置信程度的确定过程为：
15、基于各空洞多边形的形状与矩形的相似程度，确定各空洞多边形的形状近似值；
16、基于空洞多边形集合中所述任一空洞多边形与其余各空洞多边形之间面积的差异，确定空洞多边形集合中所述任一空洞多边形的面积差异程度；
17、所述置信程度由空洞多边形集合中所述任一空洞多边形的面积差异程度和形状近似值确定。
18、在其中一种实施例中，所述形状近似值为各空洞多边形的最大内接矩形的面积和最小外接矩形的面积的比值。
19、在其中一种实施例中，所述面积差异程度为空洞多边形集合中所述任一空洞多边形与其余所有空洞多边形之间面积差异的均值。
20、在其中一种实施例中，所述置信程度的表达式为：
21、；式中，表示空洞多边形集合中第k个空洞多边形为非缺陷空洞的置信程度；表示空洞多边形集合中第k个空洞多边形的形状近似值；表示空洞多边形集合中第k个空洞多边形的面积差异程度；β为预设大于0的数值。
22、在其中一种实施例中，所述为缺陷空洞的各空洞多边形的确定过程为：
23、基于所有所述置信程度，获取空洞多边形集合中为非缺陷空洞的各空洞多边形；
24、将整体三角网格模型的空洞多边形中与所述非缺陷空洞的各空洞多边形对应的空洞多边形去除，得到所述为缺陷空洞的各空洞多边形。
25、在其中一种实施例中，所述非缺陷空洞的各空洞多边形的获取过程为：
26、采用阈值分割算法获取所有所述置信程度的分割阈值；
27、所述非缺陷空洞的各空洞多边形为空洞多边形集合中大于所述分割阈值的各空洞多边形。
28、在其中一种实施例中，将为缺陷空洞的所有空洞多边形在整体三角网格模型中对应的边界作为空洞修复算法中的所有空洞边界。
29、本申请至少具有如下有益效果：
30、本申请通过对城市更新片区的三维数字模型中的缺陷空洞和建筑物本身结构形成的非缺陷空洞之间的区别特征进行分析，综合考虑每个空洞多边形的形状以及每个空洞多边形与其余所有空洞多边形的面积差异，得到每个空洞多边形为非缺陷空洞的置信程度，反映每个空洞多边形为非缺陷空洞的可能性，提高了每个空洞多边形为非缺陷空洞的可能性的准确性；
31、进一步，根据每个空洞多边形为非缺陷空洞的置信程度获取为非缺陷空洞的空洞多边形，进而可获取城市更新片区的三维数字模型中为缺陷空洞的各空洞多边形，提高了对缺陷空洞识别的准确性；利用空洞修复算法对为缺陷空洞的所有空洞多边形进行修复，得到完整的三维数字模型，在提高城市更新片区的三维数字模型的完整度的同时，避免对三维数字模型中建筑物本身结构形成的非缺陷空洞进行修补，保证了三维数字模型的真实性，进而可提高后续城市更新过程中精细化设计的可行性和规划基础数据的准确性。
1.基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述闭环多边形的获取过程为：
3.如权利要求1所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述各空洞对应的闭环多边形为各三角网格模型中除面积最大的闭环多边形外的各闭环多边形。
4.如权利要求1所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述置信程度的确定过程为：
5.如权利要求4所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述形状近似值为各空洞多边形的最大内接矩形的面积和最小外接矩形的面积的比值。
6.如权利要求4所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述面积差异程度为空洞多边形集合中所述任一空洞多边形与其余所有空洞多边形之间面积差异的均值。
7.如权利要求4所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述置信程度的表达式为：
8.如权利要求1所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述为缺陷空洞的各空洞多边形的确定过程为：
9.如权利要求8所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，所述非缺陷空洞的各空洞多边形的获取过程为：
10.如权利要求1所述的基于无人机倾斜摄影测量的城市更新三维模型构建方法，其特征在于，将为缺陷空洞的所有空洞多边形在整体三角网格模型中对应的边界作为空洞修复算法中的所有空洞边界。
