本發(fā)明涉及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種戶型圖參數(shù)化可再編輯建模方法。
背景技術(shù)：
戶型圖參數(shù)化可再編輯建模方法可被運用于標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器及移動終端，是基于圖像識別技術(shù)將戶型圖中的墻體、門、窗、陽臺等特征參數(shù)化，并支持在標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器或手機(jī)終端可再編輯參數(shù)的方式建立三維展示模型，支持多角度觀看戶型的三維效果。
現(xiàn)有的戶型圖識別技術(shù)或方法中并沒有對戶型的基礎(chǔ)特征,如:墻體、門、窗、陽臺等有完整的識別方法，導(dǎo)致最終呈現(xiàn)出的展示效果缺乏大量的基礎(chǔ)，展示效果不佳。此外，有些采用預(yù)先建立特征矢量數(shù)據(jù)庫，與數(shù)據(jù)庫匹配的方式進(jìn)行處理，龐大的數(shù)據(jù)庫將占據(jù)較多的內(nèi)存，這在像手機(jī)這類內(nèi)存較小的移動終端而言是不足支撐的。同時獲取到的特征數(shù)據(jù)并不支持再編輯的功能，展示的三維模型中的特征的類型、材質(zhì)、尺寸固化不可更改，展示效果單一，無法滿足用戶的實際需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種戶型圖參數(shù)化可再編輯建模方法，本發(fā)明戶型圖參數(shù)化可再編輯建模方法是對戶型基礎(chǔ)特征，如：墻體、門、窗、陽臺等的完整識別方法，并且支持對各個特征的再編輯功能，用戶可隨意更換特征類型、材質(zhì)、尺寸，使最終展示效果更全面，更符合用戶的實際需求。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種戶型圖參數(shù)化可再編輯建模方法，具體包括以下步驟：
步驟一：對用戶提供的戶型圖進(jìn)行預(yù)處理；
步驟二：獲取墻體中線起始兩端坐標(biāo)及墻體厚度數(shù)據(jù)；
步驟三：對特定區(qū)域門、窗、陽臺進(jìn)行切割處理；
步驟四：特征匹配識別，獲取特征類型和起始兩端坐標(biāo)；
步驟五：根據(jù)用戶要求是否對識別數(shù)據(jù)進(jìn)行再編輯處理；
步驟六：三維重建戶型圖，多角度、多方位進(jìn)行展示。
進(jìn)一步的，所述步驟一預(yù)處理方法包括以下步驟：
11)拷貝原圖數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理；
12)將灰度化數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理；
13)將圖像進(jìn)行膨脹化處理后再使用開運算處理；
14)使用高斯模糊處理圖像；
15)對處理后的圖像進(jìn)行邊緣檢測，獲取邊緣檢測圖像。
進(jìn)一步的，所述步驟二獲取墻體中線起始兩端坐標(biāo)及墻體厚度數(shù)據(jù)的方法包括以下步驟：
21)使用快速檢測直線檢測方法檢測出圖像的所有直線兩端坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
22)檢測的直線為墻體的邊緣數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為墻體中線，并獲取墻體厚度數(shù)據(jù)；
23)由于戶型圖圖像與實際的戶型存在比例關(guān)系，因此提供用戶輸入對應(yīng)戶型的準(zhǔn)確比例值接口，使最終生成建立的戶型模型與真實的戶型尺寸一致；
24)墻體中線數(shù)據(jù)會存在不同墻中線重疊、過近、相同射線方向的墻體中線中斷、基本拐角性質(zhì)和t型角性質(zhì)的兩墻中線未閉合問題，對該幾類情況進(jìn)行優(yōu)化處理，獲取最終的墻體中線起始點坐標(biāo)及墻體厚度。
進(jìn)一步的，所述步驟三對特定區(qū)域門、窗、陽臺進(jìn)行切割處理的方法包括以下步驟：
31)對優(yōu)化后墻中線的兩端數(shù)據(jù)做上下左右四個正方向的射線，如該射線方向上為原墻中線的端點到另一個端點的方向則不做該射線；
32)計算并獲取端點各射線到其他墻中線的距離，保留并記錄下最短射線的距離及起始點坐標(biāo)信息；
33)射線數(shù)據(jù)會存在重疊、過近、與其他墻中線不相交情況，對該幾類情況進(jìn)行優(yōu)化處理，獲取最終的射線起始點坐標(biāo)及射線類型，射線類型包括水平或垂直；
34)對于一條射線，根據(jù)射線性質(zhì)及射線長度確定兩個特征感興趣區(qū)域，對于水平射線會生成上方感興趣區(qū)域與下方感興趣區(qū)域，對于垂直射線會生成左方感興趣區(qū)域與右方感興趣區(qū)域，具體操作流程以水平方向射線為例進(jìn)行說明，垂直方向射線同理；其中，水平方向射線上方區(qū)域確定方法：以水平射線向下移動5個偏移量單位確定底邊位置，若射線的長度小于1500mm，則將原水平射線位置向上以射線的長度移動確定頂邊位置，若大于1500mm，則射線以1500mm向上確定頂邊位置，將底邊和頂邊向左右兩邊延伸1個偏移量，并對應(yīng)連接，即可確定整個上方感興趣區(qū)域；下方感興趣區(qū)域與上方感興趣區(qū)域只區(qū)別在水平射線向上移動5個偏移量單位確定頂邊位置，向下移動射線長度單位確定底邊位置；
35)根據(jù)比例值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)圖像的尺寸數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的，所述步驟四特征匹配識別的方法包括以下步驟：
41)對特征進(jìn)行訓(xùn)練生成xml訓(xùn)練集，對應(yīng)輪廓走向大致相似但細(xì)節(jié)不一樣的特征，只需訓(xùn)練較典型的特征即可，訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)量不大，訓(xùn)練只需一次，后面只在有不同輪廓走向的特征才會重新訓(xùn)練，否則無需進(jìn)行訓(xùn)練；
42)根據(jù)原圖數(shù)據(jù)，按照感興趣區(qū)域獲取感興趣特征小圖，對特征小圖進(jìn)行圖像預(yù)處理；
43)獲取輪廓邊緣數(shù)據(jù)集；
44)使用形狀上下文方法比較匹配，確定感興趣特征具體的類型、特征的起始坐標(biāo)信息、特征的方向。
本發(fā)明的有益效果：
(1)本發(fā)明提出的圖像預(yù)處理方法能去除家具物品、地板等干擾信息，有利于提高墻體識別的準(zhǔn)確度；
(2)本發(fā)明將邊緣數(shù)據(jù)簡化到墻中線數(shù)據(jù)，簡化了后期的數(shù)據(jù)運算量，大大提高了檢測識別的速度；
(3)需要訓(xùn)練的特征類型少，只關(guān)注特征的輪廓走向，無需考慮特征的繪制細(xì)節(jié)，極大減少匹配的數(shù)據(jù)量；
(4)特征小圖的生成、識別匹配采用并發(fā)操作處理，極大的提高了運算的效率；
(5)獲取到的數(shù)據(jù)參數(shù)支持再次進(jìn)行編輯，通過手動修改數(shù)據(jù)或直接拉伸、移動特征直線，使得因圖像識別中可能存在的誤差得到準(zhǔn)確修正；
(6)支持對特征類型對應(yīng)的模型數(shù)據(jù)的材質(zhì)、長度、寬度等信息進(jìn)行再編輯修改；
(7)支持生成2.5d、3d模型進(jìn)行多方位、多角度及漫游方式展示及返回2d進(jìn)行多次再編輯功能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種戶型圖參數(shù)化可再編輯建模方法，具體包括以下步驟：
步驟一：對用戶提供的戶型圖進(jìn)行預(yù)處理；
步驟二：獲取墻體中線起始兩端坐標(biāo)及墻體厚度數(shù)據(jù)；
步驟三：對特定區(qū)域門、窗、陽臺進(jìn)行切割處理；
步驟四：特征匹配識別，獲取特征類型和起始兩端坐標(biāo)；
步驟五：根據(jù)用戶要求是否對識別數(shù)據(jù)進(jìn)行再編輯處理；
步驟六：三維重建戶型圖，多角度、多方位進(jìn)行展示。
所述步驟一預(yù)處理方法包括以下步驟：
11)拷貝原圖數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理；
12)將灰度化數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理；
13)將圖像進(jìn)行膨脹化處理后再使用開運算處理；
14)使用高斯模糊處理圖像；
15)對處理后的圖像進(jìn)行邊緣檢測，獲取邊緣檢測圖像。
所述步驟二獲取墻體中線起始兩端坐標(biāo)及墻體厚度數(shù)據(jù)的方法包括以下步驟：
21)使用快速檢測直線檢測方法檢測出圖像的所有直線兩端坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
22)檢測的直線為墻體的邊緣數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為墻體中線，并獲取墻體厚度數(shù)據(jù)；
23)由于戶型圖圖像與實際的戶型存在比例關(guān)系，因此提供用戶輸入對應(yīng)戶型的準(zhǔn)確比例值接口，使最終生成建立的戶型模型與真實的戶型尺寸一致；
24)墻體中線數(shù)據(jù)會存在不同墻中線重疊、過近、相同射線方向的墻體中線中斷、基本拐角性質(zhì)和t型角性質(zhì)的兩墻中線未閉合問題，對該幾類情況進(jìn)行優(yōu)化處理，獲取最終的墻體中線起始點坐標(biāo)及墻體厚度。
所述步驟三對特定區(qū)域門、窗、陽臺進(jìn)行切割處理的方法包括以下步驟：
31)對優(yōu)化后墻中線的兩端數(shù)據(jù)做上下左右四個正方向的射線，如該射線方向上為原墻中線的端點到另一個端點的方向則不做該射線；
32)計算并獲取端點各射線到其他墻中線的距離，保留并記錄下最短射線的距離及起始點坐標(biāo)信息；
33)射線數(shù)據(jù)會存在重疊、過近、與其他墻中線不相交情況，對該幾類情況進(jìn)行優(yōu)化處理，獲取最終的射線起始點坐標(biāo)及射線類型，射線類型包括水平或垂直；
34)對于一條射線，根據(jù)射線性質(zhì)及射線長度確定兩個特征感興趣區(qū)域，對于水平射線會生成上方感興趣區(qū)域與下方感興趣區(qū)域，對于垂直射線會生成左方感興趣區(qū)域與右方感興趣區(qū)域，具體操作流程以水平方向射線為例進(jìn)行說明，垂直方向射線同理；其中，水平方向射線上方區(qū)域確定方法：以水平射線向下移動5個偏移量單位確定底邊位置，若射線的長度小于1500mm，則將原水平射線位置向上以射線的長度移動確定頂邊位置，若大于1500mm，則射線以1500mm向上確定頂邊位置，將底邊和頂邊向左右兩邊延伸1個偏移量，并對應(yīng)連接，即可確定整個上方感興趣區(qū)域；下方感興趣區(qū)域與上方感興趣區(qū)域只區(qū)別在水平射線向上移動5個偏移量單位確定頂邊位置，向下移動射線長度單位確定底邊位置；
35)根據(jù)比例值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)圖像的尺寸數(shù)據(jù)。
所述步驟四特征匹配識別的方法包括以下步驟：
41)對特征進(jìn)行訓(xùn)練生成xml訓(xùn)練集，對應(yīng)輪廓走向大致相似但細(xì)節(jié)不一樣的特征，只需訓(xùn)練較典型的特征即可，訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)量不大，訓(xùn)練只需一次，后面只在有不同輪廓走向的特征才會重新訓(xùn)練，否則無需進(jìn)行訓(xùn)練；
42)根據(jù)原圖數(shù)據(jù)，按照感興趣區(qū)域獲取感興趣特征小圖，對特征小圖進(jìn)行圖像預(yù)處理；
43)獲取輪廓邊緣數(shù)據(jù)集；
44)使用形狀上下文方法比較匹配，確定感興趣特征具體的類型、特征的起始坐標(biāo)信息、特征的方向。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。