基于改进超体素与图割的室内场景点云分割

室内场景点云分割是三维场景感知、理解、分析及应用的基础。尽管目前的室内点云分割方法可以应用于很多场景,但缺乏对不同结构分割的适应性,在处理临近平行面的分割时,仍无法避免欠分割,因此,本文提出了一种基于改进超体素与图割的方法。首先通过对超体素的邻域选择、法向量计算、特征距离度量,以及对超体素局部邻接图的空间连通性约束与分割,构建出自适应处理临近平行面关系的机制,实现复杂室内场景点云的有效分割,克服欠分割现象;最后通过4组室内场景点云进行验证,并与现有方法进行对比分析。结果表明,本文方法提高了复杂室内场景点云分割的精确率和召回率,验证了其对不同结构分割的适应性和有效性。     

基于图的语义室内导航模型构建研究

室内空间模型是室内导航的基础和关键所在,针对当前多数室内空间模型在建模过程中只考虑部分导航相关的影响因素,适用范围有限这一问题,结合室内导航特点,综合考虑用户室内移动特征、几何和语义信息表达、路径规划效率3个方面的建模影响因素,提出一种基于图的语义室内导航模型。基于图论的方法构建室内导航概念模型,然后在概念模型的基础上提出具体的几何图模型构建方法和语义信息表达方式,设计图模型中节点和边的数据结构,最后研究将该模型用于不同情景下室内路径规划的具体流程。     

一种基于体素的三维地形可视化方法研究

基于网格的"面模型"地形可视化,难以实现地形的体数据表达和实时编辑,基本上不可能实现地理空间过程的模拟。在体素的基本概念和基于体素模型的地形表达特点的基础上,基于Ogre3D实现体素模型的三维地形可视化,为实现空间过程模拟建立统一的基于"体"的虚拟地理环境打下基础。     

顾及步行习惯的室内导航网络及其生成算法

室内导航网络是实现室内路径规划和导航的基础。针对现有室内导航网络存在拓扑连通结构不合理、生成路径几何形态不自然等问题,本文依据人类长期以来形成的“抄近路”习性及“避碰”安全需求,提出了一种符合人行走习惯的室内导航网络及其自动生成算法。该导航网络将室内可通行空间划分为普通房间和走廊,普通房间内网络映射为房间结点与门结点的直线连接;形状复杂的走廊空间则依据空间尺度和凹凸性被细分为狭窄走廊空间和开阔走廊空间,狭窄走廊空间以中轴线作为路线,开阔走廊空间则将门结点和通道口结点连接形成完全图;最后将房门结点连接到走廊路线,形成完整室内导航网络。试验结果表明:该模型及其生成算法能够依据室内空间尺度对复杂通行空间进行合理分区,生成与空间特征一致的导航网络结构,使得规划生成的最短路径形态更符合人们的行走习惯。     

一种面向室内导航的通行区域模型及其自动提取算法

面向室内位置服务中路径规划与导航的应用需求,提出一种基于栅格空间的通行区域模型及其自动提取算法。首先,在栅格模型基础上引入了相邻栅格和途经栅格,结合具体示例阐述了通行区域模型的基本原理;然后,根据室内地图数据特征,通过室内栅格模型初始化、通行区域初次提取和邻域融合,设计了通行区域的自动提取算法;最后,选取西单大悦城一楼室内地图数据进行了不同栅格尺度的通行区域自动提取和路径规划试验。结果表明,该算法针对走廊内存在障碍等复杂室内环境具有较好的适用性,并且通行区域模型相比网络模型的路径规划结果更加符合复杂室内环境的路径行走特征。     

基于建筑平面图的室内空间拓扑模型自动生成算法

针对以建筑平面图为数据源构建室内导航模型时,建筑平面图缺少拓扑信息,尤其是缺少对房间、走廊等多边形对象拓扑描述的问题,本文提出了一种自动化构建室内空间拓扑模型的算法.该算法首先根据CAD建筑平面图的基本特征,将墙线抽象为弧段,门窗抽象为点,房间抽象为多边形;然后从起始墙线出发,将该墙线顺时针或逆时针遇到的第一条墙线作为...     

基于空间语义的室内导航应用模型研究

室内导航是当前空间信息应用领域的一个热点问题,针对室内空间和室内导航应用需求的特点,提出了一种基于语义的室内空间导航模型。该模型以图论模型为理论基础进行空间的几何抽象和拓扑构建,在准确描述大型建筑室内拓扑关系的基础上,添加模型要素的属性信息以及属性与环境信息的语义关联约束,使模型可以根据出行者的具体需求或环境的变化,改变模型的属性信息,为精细化的导航服务提供基础。     

室内楼层平面导航路网模型的自动生成

室内路网模型作为室内导航研究的基础,如何自动生成室内路网模型成为近年的研究热点.对于目前自动路网模型研究中出现的复杂环境适应度不够的问题,本文提出了一种室内楼层平面路网模型的自动提取方法.它将室内空间分为公共空间和专属空间两类,从而形成公共空间路径和专属空间路径,并用转换点将两类路径进行衔接;最终利用提取的公共空间路径...     

基于GIS的室内定位约束与优化算法

随着室内定位技术的不断发展,室内导航渐渐成为可能。但由于室内定位精度和稳定性较差,导致定位点漂移,导航引导错误,用户体验感差,无法满足室内精细导航需求。文中根据室内空间的特点,结合GIS空间分析与导航推测算法,设计出一种适合室内定位约束与优化算法,能在不影响定位效率的情况下很大程度上改善定位效果。经实际场地实验,效果良好。     

一种基于二维码的室内定位方法及其应用

针对传统静态标志系统的视野局限性以及室内导航系统在国内发展较缓慢等问题,结合地理编码原理及二维码技术提出了Quick Response标志导向方法,对其工作原理、编码方式、标志设计、布置和管理等问题进行了探讨,采用面向服务的构架进行了原型系统设计,通过Oracle、ArcGIS Server、Axis2、Android、ZXing等技术对系统数据库、服务端及移动端等各部分进行了实现并应用于实际工程中。实验证明,QR标志导向系统实现容易、使用简便可行,是现有室内导向、导航技术的一种有效补充。     

平面连通巷道三维实体分层建模方法

提出了平面连通巷道的分层建模解决方案:对巷道中心线进行求交点、打断操作,建立结点-路径网络拓扑图;根据外层路径优先搜索原则,提取图中所有的“闭环”,获取各中心线断面数据;对闭环的边界路径进行偏移、连接操作,生成分层轮廓线;对相邻轮廓线和顶、底轮廓线分别实现巷道体的网格三角化。实验结果表明,该算法充分利用结点-路径的拓扑关系以及各中心线的断面信息,实现简单,适用于同一中段中心线任意复杂情况下的连通巷道实体建模。     

地形图线状目标与点状符号的自动分离

提出一种新的图文分离方法.该方法在字符与线划粘连、存在虚线等情况下均能取得满意效果.     

基于图割算法的正射影像镶嵌线自动选择

由于投影差的存在,正射影像镶嵌时往往采用基于镶嵌线的镶嵌方法,当两幅正射影像镶嵌时,选取镶嵌线要尽量避开房屋。本文将两幅正射影像镶嵌建立为一个图模型优化问题,并且采用图割获取最小割将影像重叠区域划分为两部分,最小割经过的分界线即为影像镶嵌线。实验表明,本文方法效率较高,不需要指定镶嵌线的起始点,而且可以较好地避开房屋。     

基于Android的移动端室内地图的离线路径规划实现研究

随着室内定位技术的发展,可提供室内导航服务的手机应用具有巨大的商业前景。本文基于ArcRIS Runtime SDK for Android,利用Dijsktra算法实现了离线的路径规划功能,并给出了相关流程和核心部分的代码或api。最后以某地下车库为例,验证了该方法的可行性。     

Formal definition of a user-adaptive and length-optimal routing graph for complex indoor environments

Car routing solutions are omnipresent and solutions for pedestrians also exist. Furthermore, public or commercial buildings are getting bigger and the complexity of their internal structure has increased. Consequently, the need for indoor routing solutions has emerged. Some prototypes are available, but they still lack semantically-enriched modelling (e.g., access constraints, labels, etc.) and are not suitable for providing user-adaptive length-optimal routing in complex buildings. Previous approaches consider simple rooms, concave rooms, and corridors, but important characteristics such as distinct areas in huge rooms and solid obstacles inside rooms are not considered at all, although such details can increase navigation accuracy. By formally defining a weighted indoor routing graph, it is possible to create a detailed and user-adaptive model for route computation. The defined graph also contains semantic information such as room labels, door accessibility constraints, etc. Furthermore, one-way paths inside buildings are considered, as well as three-dimensional building parts, e.g., elevators or stairways. A hierarchical structure is also possible with the presented graph model.     

Formal definition of a user-adaptive and length-optimal routing graph for complex indoor environments

Car routing solutions are omnipresent and solutions for pedestrians also exist.Furthermore,public or commercial buildings are getting bigger and the complexity of their internal structure has increased.Consequently,the need for indoor routing solutions has emerged.Some prototypes are available,but they still lack semantically-enriched modelling (e.g.,access constraints,labels,etc.) and are not suitable for providing user-adaptive length-optimal routing in complex buildings.Previous approaches consider simple rooms,concave rooms,and corridors,but important characteristics such as distinct areas in huge rooms and solid obstacles inside rooms are not considered at all,although such details can increase navigation accuracy.By formally defining a weighted indoor routing graph,it is possible to create a detailed and user-adaptive model for route computation.The defined graph also contains semantic information such as room labels,door accessibility constraints,etc.Furthermore,one-way paths inside buildings are considered,as well as three-dimensional building parts,e.g.,elevators or stairways.A hierarchical structure is also possible with the presented graph model.     

一种基于GMM和Graph Cuts的图像分割方法

图像分割是图像处理中的基础问题。研究利用GMM构造T链的可行性,并探索一种可以兼顾精度与速度的确定GMM中K值的方法,结合GMM和Graph Cuts理论完成了对不同图像的分割实验。实验表明,文中的分割方法准确、有效。     

面向行人导航的地标链生成方法

提出了面向行人导航的地标链生成方法,将地标信息引入行人导航过程。描述了有向通视图构建与地标链生成算法,并以武汉大学为实验数据进行了算法实现。结果表明,地标链能以有限的地标影像提供路径引导信息,为行人导航提供一种行之有效的导航手段。     

基于图割算法的倾斜影像纹理映射优化方法

针对基于倾斜摄影影像重建三维城市模型纹理映射过程中出现的遮挡和纹理碎片化问题,本文提出一种利用摄影光线与模型相交判断遮挡,然后利用图割算法优化纹理的方法。首先,连接摄影中心与三角形面片各顶点,判断连接线段与其他三角形面片的相交情况,从而确定是否遮挡,以选取当前三角形面片对应的未被遮挡影像。然后,根据对应关系,构建能量函数,通过图割算法最小化能量函数以确定最优纹理,使相邻三角形面片对应影像的选择趋于一致,从而解决纹理碎片化问题。通过实验证明,本文方法在大规模三维模型的纹理映射中,能够有效解决映射的遮挡重影现象,并能够极大地避免纹理碎片化问题。