技术摘要：
本发明公开了一种基于单环结构的坡屋顶建筑物三维重建方法，主要包括：依据屋顶拓扑图，得到所有环序列集合；删除环序列集合中重复的环序列；从删除重复环序列的集合中筛选出不包含其他环序列的单环结构，和利用已提取轮廓线角点确定一个与空间Z平面平行的横截平面作为  全部
背景技术：
在建筑物三维重建领域中，坡屋顶建筑是一类典型建筑，坡屋顶结构作为最常见 的屋顶类型之一，在建筑领域应用较广，通常将排水坡度大于3％的屋顶称为坡屋顶。根据 坡屋顶造型的不同，生活中较常见的屋顶有：单坡屋顶、双坡屋顶、四坡屋顶和多坡屋顶。目 前，对于坡屋顶的三维重建，大多针对特定类型的屋顶进行重建研究，如：人字屋顶、四坡屋 顶。对于多坡屋顶或者更复杂的坡屋顶，往往人为的分解为简单类型屋顶的组合，再进行重 建，或者是将复杂坡屋顶分解为简单屋顶基元结构。 在基于屋顶拓扑图的构建算法，该算法引入图论理论并充分利用了点云中面特征 的显著性，具有较好的鲁棒性。在构建屋顶拓扑图中会对屋顶拓扑图的错误纠正，使其更加 准确的呈现建筑物。
技术实现要素：
(一)发明目的 为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，通过单环结构和屋顶多边形判别，将 屋顶重建问题转化为单环结构环检索问题，进而使建筑物屋顶的三维重建更加准确、完整， 本发明公开了以下技术方案。 (二)技术方案 作为本发明的第一方面，本发明公开了一种单环结构序列集合搜索方法，包括： 依据屋顶拓扑图，利用深度优先搜索算法,搜索所述屋顶拓扑图中的环，得到所有 环序列集合； 删除所述环序列集合中重复的环序列； 从删除重复环序列的集合中筛选出不包含其他环序列的单环结构。 在一种可能的实施方式中，所述环序列为： 遍历所述屋顶拓扑图中的每条边的两个节点n1与n2，搜索n1到n2的所有可行路 径。 在一种可能的实施方式中，所述重复的环序列包括： 元素相同但顺序不同的所述环序列。 在一种可能的实施方式中，所述删除所述环序列集合中重复的环序列，包括： 对每个所述环序列进行排序； 将所述环序列长度小于3个元素的删除； 对长度相等的所述环序列进逐元素比较，判断所述环序列是否相同，将重复元素 的环序列删除。 4 CN 111553982 A 说　明　书 2/7 页 在一种可能的实施方式中，所述对每个所述环序列进行排序，包括： 按照所述环序列长度，将所有所述环序列进行由小到大排序。 在一种可能的实施方式中，所述筛选出不包含其他环序列的单环序列，包括： 遍历所述环序列集合中每个环序列c； 检索所述环序列集合中序列长度小于c的环序列，如未检测到任何环序列长度小 于环序列c，则环序列c为单环结构；否则，检测该环序列每一个元素是否多包含在环序列c 中，如果全部包含则序列c不是单环结构；以此类推，止到完成所有环遍历，可确定序列c为 单环结构； 存储所述单环结构，建立单环结构序列查找表。 作为本发明的第二方面，本发明还公开了一种基于单环结构的坡屋顶建筑物三维 重建方法，包括单环结构序列集合搜索方法，与以下步骤： 利用已提取轮廓线角点确定一个与空间Z平面平行的横截平面作为屋顶Z平面； 基于拓扑图分析的屋顶内外多边形判别法，判别包含外点的屋顶多边形和不包含 外点的多边形； 将所述Z平面视作一个特殊的节点Nz，在原有屋顶拓扑图中的基础上，插入所述节 点Nz，连接所述节点Nz与所有标记节点； 计算轮廓线角点； 重叠点检查并合并环结构； 所述单环结构序列集合搜索方法为上述任一项所述的方法。 在一种可能的实施方式中，所述基于拓扑图分析的屋顶内外多边形判别法，包括： 针对每个所述屋顶拓扑图的节点Ni，利用所述单环结构序列查找表，检索包含所 述节点所有单环结构序列； 利用环的邻接关系，以环为节点，构建图K,判断图K是否为一个环结构，若节点所 代表的多边形包含轮廓线角点，则标记记录节点Ni。 在一种可能的实施方式中，所述计算轮廓线角点，包括： 检索由所述标记节点与所述Nz节点组成的环结构，利用每个环结构对应的平面计 算轮廓线角点坐标[p1,p2,p3,...,pn]。 在一种可能的实施方式中，所述确定多边形顶点及顺序，包括： 利用单环序列对应的平面进行相交计算来确定多边形顶点； 按照环间邻接关系，能够确定屋顶多边形顶点的顺序。 (三)有益效果 本发明公开的一种基于单环结构的坡屋顶建筑物三维重建方法，具有如下有益效 果： 1、通过对拓扑图中的单环结构序列集合搜索，确定单环结构序列表，从而将屋顶 重建问题转化为单环结构环检索问题，进而使其重建屋顶更加的准确和完整。 2、通过精化外轮廓角点和确定多边形顶点及顺序的方法，避免轮廓线角点的误 差，提高了轮廓线的准确性。 5 CN 111553982 A 说　明　书 3/7 页 附图说明 以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理 解为对本发明的保护范围的限制。 图1是本发明公开的一种单环结构序列集合搜索方法的流程图； 图2是本发明公开的删除环序列集合中重复的环序列的流程图； 图3是本发明公开的筛选出不包含其他环序列的单环序列的流程图； 图4是本发明公开的一种基于单环结构的坡屋顶建筑物三维重建方法的流程图； 图5是本发明公开的基于拓扑图分析的屋顶内外多边形判别法的流程图； 图6是本发明公开的屋顶轮廓线示意图； 图7是本发明公开的屋顶拓扑图示意图； 图8是本发明公开的加入屋顶Z平面节点的示意图； 图9是本发明公开的基于单环结构的坡屋顶建筑物三维重建方法得到的建筑物示 意图。