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建筑图三维重建的研究对象是多类信息综合描述且描述形式灵活的建筑图。它以实现计算机自动抽取图中二维图形对象的几何及语义信息、完成信息的综合、重建出建筑物整体模型为目标,为该行业中许多工作实现自动化提供了有力的支持,具有较高的理论研究和应用价值。本文对建筑图三维重建技术进行了深入的研究,针对现有重建方法在建筑领域上应用的的局限性,提出了创新的面向对象的目标链驱动式建筑图整体重建模型并在其中多个环节上提出了创新的实现方法。
(1)提出了面向对象的目标链驱动式建筑图三维重建模型。首先提出了处理目标链接化和对象信息特征化的思路,将整个处理过程分成版面分割、识别理解和模型重建三个阶段,对不同阶段的各类对象归纳出相应的识别特征与后继行为目标;在此基础上,引入面向对象的思想,将每类对象看作是由特征集合、信息集合以及行为集合组成的类结构,通过引导特征与行为目标的对应将相关对象予以关联,从而形成一个完整的链状结构。最终通过目标链驱动式的处理有效地模拟了人工建模的思维,实现从图档到建筑物整体模型的三维重建过程的自动化。
(2)提出了基于环境分析的工程图版面分析方法。该方法将图形分析方法和图像分析方法各自在不同环境中的优点有机地结合起来,摒弃了原有的一步求解模式,采用环境分析+择优处理的多步操作模式:通过分析当前的环境属性,自动选择最优方法。同时,对现有的图像分析方法做了进一步的优化;提出了一个基于图名分析的误连判断与消除机制,提高了图像分析方法结果的正确性。
(3)提出了基于语义分析的建筑图三维重建方法实现对实际应用中建筑物的三维重建。该方法紧紧抓住“二维识别理解是三维重建的重要基础”这一原则,针对建筑结构图在表达上所独有的复合性、示意性、缺省性、多态性及参考性等描述特点,借鉴人工建模时的处理思想,归纳出了较高层次上的对象形态语义、连接关系语义和参考引用语义,提出了基于语义分析的各种建筑对象的识别方法、信息综合与补全方法、坐标系统整合方法、对象模型精化方法,实现了对实际二维建筑结构图中建筑对象的自动三维重建,进而构建出整个建筑物的三维模型。