一种三维模型的套合精度检测方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及精度检测领域，特别涉及一种三维模型的套合精度检测方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.实景三维mesh模型是利用倾斜摄影测量技术生成的可以真实描述现实世界的一种地理信息数据产品。该产品由若干连续的三角面片及附着在其上的纹理数据而成。但是因为倾斜摄影测量的技术特点，实景三维mesh模型并不是对象化的数据，现实世界中的所有地物（房屋、道路、植被、水系、地面等）在模型中是由若干连续三角面片构成的“一张皮”数据，无法被计算机识别和理解，从而限制了数据的广泛应用。为了满足现实世界对象化的表现和应用需求，需要对实景三维mesh模型进行单体化处理生成单体化的实景三维模型，从而达到“结构化、语义化”的特点，实现在更多行业的广泛应用。
3.目前，模型单体化的技术路线以人工生产为主。技术人员按照模型单体化的标准要求，对模型的所有结构面进行解构、理解，并绘制而成。这是一个融合了标准和技术人员理解的综合过程，其成果会因为不同人的理解而存在差异，会存在模型面应建未建的问题，而且由于手工绘制的原因，以及mesh模型三角面片的三维空间分布性两个因素，绘制形成的单体化模型面不可避免的会和原始mesh模型面存在套合误差，这样可能会导致单体化模型的数学精度超出标准规范或设计限差要求。
4.为了检测单体化模型的数学精度，可以通过外业实地测量或其他渠道获取高精度的检测点，计算检测点和单体化模型同名点的误差来统计单体化模型的数学精度；这种方式虽然检测精度高，但因为检测点获取成本较高，因此无法全面地衡量所有单体化模型所有面的数学精度。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维模型的套合精度检测方法、装置、设备及介质，能够通过套合精度衡量单体化模型的数学精度，实现对建模单元的质量量化评估，提高检测效率和质量。其具体方案如下：第一方面，本技术提供了一种三维模型的套合精度检测方法，包括：遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型；基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度；基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分；
基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。
6.可选的，所述确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点，包括：提取与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点，并确定各所述初始采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；确定各所述初始采样点与相应的所述交点之间的第一距离，并将所述第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点；从所述若干初始采样点中剔除所述干扰采样点，以得到与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点。
7.可选的，所述提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，包括：提取与各所述单体化模型分别对应的若干结构面，并基于布尔运算方法提取与各所述单体化模型分别对应的若干内部面；从所述若干结构面中删除所述若干内部面得到若干剩余结构面，并利用第一预设面积阈值对所述若干剩余结构面进行过滤，以得到与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面。
8.可选的，所述提取与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点，包括：利用均匀插值方法并基于预设采样间隔分别对各所述待检测面进行采样点的提取操作，以得到与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点；相应的，所述确定各所述初始采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点之前，还包括：确定各所述初始采样点分别与所在的所述待检测面中的角点以及边线之间的第二距离，并对所述第二距离小于第二预设距离阈值的初始采样点进行剔除；所述第二预设距离阈值为基于所述预设采样间隔确定的数值。
9.可选的，所述将所述第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点之后，还包括：对所述干扰采样点进行聚类，以得到若干干扰点面；确定与各所述干扰点面分别对应的第二面积，并从所述若干干扰点面中筛选出所述第二面积大于第二预设面积阈值的若干目标干扰点面；将各所述目标干扰点面标记为疑似面建模错误，并统计所述目标干扰点面的数量以及对应的所述第二面积。
10.可选的，所述基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度，包括：获取各所述目标采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；基于各所述目标采样点与相应的所述交点之间的第一距离以及各所述待检测面中分别包含的所有所述目标采样点的数量确定与各所述待检测面分别对应的套合精度。
11.可选的，所述基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面之前，还包括：
对所述实景三维mesh模型的数学精度进行检测，以得到所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度；利用误差传播定律并基于所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度，以及所述单体化模型的预设平面精度限差和预设高程精度限差确定所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差；基于所述单体化模型中各结构面分别与水平面的夹角以及所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差确定各所述结构面分别对应的预设套合精度限差。
12.可选的，所述基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，包括：基于与各所述待检测面分别对应的预设套合精度限差确定与各所述待检测面分别对应的预设精度阈值，并判断与各所述待检测面分别对应的套合精度是否大于相应的所述预设精度阈值；若小于或等于，则将所述套合精度小于或等于相应的所述预设精度阈值的待检测面确定为待评估面；若大于，则将所述套合精度大于相应的所述预设精度阈值的目标待检测面标记为粗差状态，并基于所述目标待检测面的数量以及所述若干待检测面的数量确定粗差率。
13.可选的，所述基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分，包括：基于所述若干待评估面的数量、与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积、各所述第一面积的总和确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。
14.第二方面，本技术提供了一种三维模型的套合精度检测装置，包括：采样点确定模块，用于遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型；套合精度确定模块，用于基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度；第一得分确定模块，用于基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分；第二得分确定模块，用于基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。
15.第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：存储器，用于保存计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现前述的三维模型的套合精度检测方法。
16.第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的三维模型的套合精度检测方法。
17.本技术中，遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单
体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型；基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度；基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分；基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。由此可见，本技术通过从点到面、面到模型、模型到建模单元的逐级递进计算，实现了面向建模单元的套合精度检测和质量量化评估，从而通过套合精度即可保证单体化模型的数学精度，同时解决了人工检查无法覆盖所有单体化模型的弊端，通过计算所有待检测面的套合精度实现了对所有单体化模型中所有待检测面的数学精度的衡量，提高了套合精度检测的效率和质量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本技术公开的一种三维模型的套合精度检测方法流程图；图2为本技术公开的一种具体的三维模型的套合精度检测方法流程图；图3为本技术公开的另一种具体的三维模型的套合精度检测方法流程图；图4为本技术公开的一种三维模型的套合精度检测流程图；图5为本技术公开的一种三维模型的套合精度检测装置结构示意图；图6为本技术公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.为了检测单体化模型的数学精度，可以通过外业实地测量或其他渠道获取高精度的检测点，计算检测点和单体化模型同名点的误差来统计单体化模型的数学精度；这种方式虽然检测精度高，但因为检测点获取成本较高，因此无法全面地衡量所有单体化模型所有面的数学精度。为此，本技术提供了一种三维模型的套合精度检测方法，能够通过套合精度衡量单体化模型的数学精度，实现对建模单元的质量量化评估，同时解决了人工检查无法覆盖所有单体化模型的弊端，提高检测效率和质量。
22.参见图1所示，本发明实施例公开了一种三维模型的套合精度检测方法，包括：步骤s11、遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型。
23.本实施例中，针对当前建模单元，遍历每个建筑物单体化模型，并针对每个单体化
模型，提取该单体化模型中的若干待检测面，针对每个待检测面，提取该待检测面中的若干目标采样点；其中，单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型。
24.本实施例中，提取与各单体化模型分别对应的若干待检测面，可以包括：提取与各单体化模型分别对应的若干结构面，并基于布尔运算方法提取与各单体化模型分别对应的若干内部面；从若干结构面中删除若干内部面得到若干剩余结构面，并利用第一预设面积阈值对若干剩余结构面进行过滤，以得到与各单体化模型分别对应的若干待检测面。可以理解的是，针对每个单体化模型，先确定该单体化模型中包含的所有结构面，并利用布尔运算方法从该单体化模型中提取出不可见的若干模型内部面，并将若干内部面写入质检报告中。同时，将若干内部面从该单体化模型中包含的所有结构面中删除，以得到该单体化模型对应的若干剩余结构面；确定每个剩余结构面的面积，并将面积小于第一预设面积阈值的剩余结构面进行过滤，从而得到该单体化模型对应的若干待检测面。
25.步骤s12、基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度。
26.本实施例中，基于各目标采样点分别与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各待检测面分别对应的套合精度，可以包括：获取各目标采样点垂直于所在的待检测面的直线分别与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；基于各目标采样点与相应的交点之间的第一距离以及各待检测面中分别包含的所有目标采样点的数量确定与各待检测面分别对应的套合精度。可以理解的是，对于任意一个目标采样点，从该目标采样点垂直于所在的待检测面作射线或直线，求得射线或直线与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点，并计算该目标采样点与相应的交点之间的第一距离d，从而可以得到各个目标采样点分别与相应的交点之间的第一距离。进一步的，对于任意一个待检测面，根据该待检测面中包含的若干目标采样点的数量n，以及每个目标采样点与相应的交点之间的第一距离d，可以计算出该待检测面对应的套合精度，所涉及的套合精度计算公式如下：；需要说明的是，mi表示待检测面对应的套合精度；d表示目标采样点与相应的交点之间的距离；n表示待检测面中包含的若干目标采样点的数量。
27.步骤s13、基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分。
28.本实施例中，基于与各待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从若干待检测面中确定出若干待评估面，可以包括：基于与各待检测面分别对应的预设套合精度限差确定与各待检测面分别对应的预设精度阈值，并判断与各待检测面分别对应的套合精度是否大于相应的预设精度阈值；若小于或等于，则将套合精度小于或等于相应的预设精度阈值的待检测面确定为待评估面；若大于，则将套合精度大于相应的预设精度阈值的目标待检测面标记为粗差状态，并基于目标待检测面的数量以及若干待检测面的数量确定粗差率。可以理解的是，每个待检测面均有各自对应的预设套合精度限差m
io
，根据与每个待
检测面分别对应的预设套合精度限差m
io
可以确定出与每个待检测面分别对应的预设精度阈值2m
io
。对于任意一个待检测面，判断与该待检测面对应的套合精度mi是否大于相应的预设精度阈值2m
io
，如果小于或等于，则可以将该待检测面确定为待评估面，以用于后续计算该待评估面的套合精度质量得分；如果大于，则将该待检测面标记为粗差状态，并将该待检测面确定为目标待检测面。在完成对所有待检测面的套合精度的判断之后，统计标记为粗差状态的所有目标待检测面的数量，并结合所有待检测面的总数量计算出对应的粗差率c，所涉及的粗差率计算公式如下：。
29.本实施例中，对于自身的套合精度mi不大于相应的预设精度阈值2m
io
的任意一个待评估面，根据该待评估面的套合精度mi与相应的预设套合精度限差m
io
的偏离情况，可以计算出该待评估面对应的套合精度质量得分si，其中，所涉及的套合精度质量得分计算公式如下：。
30.步骤s14、基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。
31.本实施例中，基于若干待评估面的数量、与各待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积、各第一面积的总和确定与当前建模单元对应的总套合精度质量得分。其中，所涉及的总套合精度质量得分计算公式如下：；需要说明的是，s表示与当前建模单元对应的总套合精度质量得分；n表示所有待评估面的数量；si表示任意一个待评估面的套合精度质量得分；ai表示任意一个待评估面的第一面积；a表示所有待评估面的第一面积的总和。
32.由此可见，本技术通过从点到面、面到模型、模型到建模单元的逐级递进计算，实现了面向建模单元的套合精度检测和质量量化评估，从而通过套合精度即可保证单体化模型的数学精度，同时解决了人工检查无法覆盖所有单体化模型的弊端，通过计算所有待检测面的套合精度实现了对所有单体化模型中所有待检测面的数学精度的衡量，提高了套合精度检测的效率和质量。
33.基于前一实施例可知，本技术描述了如何确定套合精度和套合精度质量得分的整体步骤，接下来，本技术将对如何确定目标采样点进行详细阐述。参见图2所示，本发明实施例公开了一种目标采样点的确定过程，包括：步骤s21、提取与各待检测面分别对应的若干初始采样点，并确定各所述初始采样
点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点。
34.本实施例中，提取与各待检测面分别对应的若干初始采样点，可以包括：利用均匀插值方法并基于预设采样间隔分别对各所述待检测面进行采样点的提取操作，以得到与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点。可以理解的是，针对每个待检测面，利用均匀插值的方法，以及基于三倍影像分辨率确定的预设采样间隔，对该待检测面进行采样点的提取操作，以得到与该待检测面对应的若干初始采样点。
35.本实施例中，在确定各初始采样点垂直于所在的待检测面的直线分别与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点之前，还可以包括：确定各初始采样点分别与所在的待检测面中的角点以及边线之间的第二距离，并对第二距离小于第二预设距离阈值的初始采样点进行剔除；上述第二预设距离阈值为基于预设采样间隔确定的数值。可以理解的是，对于初始采样点的采样过程，应避开待检测面的角点及边线附近的位置，因为这些位置的mesh模型三角面片往往构建的质量较差，存在蜡融、变形等问题，如果对这些位置的采样点进行实景三维mesh模型和单体化模型的套合精度检测容易出现错误的结论。具体的，对于任意一个初始采样点，计算该初始采样点到所在的待检测面的交点及边线的第二距离，若第二距离小于第二预设距离阈值，则认为该初始采样点不适合检测，并将该初始采样点进行剔除；其中，第二预设距离阈值为两倍的预设采样间隔，也即六倍影像分辨率。
36.本实施例中，在对第二距离小于第二预设距离阈值的初始采样点进行剔除之后，对于剩余的若干初始采样点中的任意一个初始采样点，从该初始采样点垂直于所在的待检测面作射线或直线，求得射线或直线与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点。
37.步骤s22、确定各所述初始采样点与相应的所述交点之间的第一距离，并将所述第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点。
38.本实施例中，对于任意一个初始采样点，计算该初始采样点与相应的交点之间的第一距离d，并判断该第一距离d是否大于第一预设距离阈值f，如果大于，则将该初始采样点确定为干扰采样点，从而在完成对若干初始采样点的第一距离的判断之后，可以从若干初始采样点中确定出所有的第一距离大于第一预设距离阈值的干扰采样点。
39.本实施例中，将第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点之后，还可以包括：对干扰采样点进行聚类，以得到若干干扰点面；确定与各干扰点面分别对应的第二面积，并从若干干扰点面中筛选出第二面积大于第二预设面积阈值的若干目标干扰点面；将各目标干扰点面标记为疑似面建模错误，并统计目标干扰点面的数量以及对应的第二面积。可以理解的是，对所有干扰采样点进行聚类以形成若干个干扰点面，对于任意一个干扰点面，判断该干扰点面的第二面积是否大于第二预设面积阈值，如果小于或等于，则表明该干扰点面的面积比较小，可以忽略不计；如果大于，则将该干扰点面确定为目标干扰点面，并标记为疑似面建模错误，同时统计所有标记为疑似面建模错误的目标干扰点面的数量和第二面积，然后将目标干扰点面的数量和第二面积写入质检报告中。
40.步骤s23、从所述若干初始采样点中剔除所述干扰采样点，以得到与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点。
41.本实施例中，将若干初始采样点中的干扰采样点进行剔除，从而得到与各待检测
面分别对应的若干目标采样点。另外，还可以直接将第一距离小于或等于第一预设距离阈值的初始采样点确定为目标采样点。需要说明的是，由于目标采样点是通过对初始采样点进行过滤得到的，因此目标采样点与相应的交点之间的第一距离即为初始采样点剔除干扰采样点之后剩余的采样点与相应的交点之间的第一距离。
42.由此可见，本技术通过对待检测面的角点及边线附近的初始采样点进行剔除，以降低对实景三维mesh模型和单体化模型进行套合精度的检测时出现错误结论的概率；另外，本技术通过计算各个初始采样点与相应的交点之间的距离，从若干初始采样点中筛选出干扰采样点，以通过对干扰采样点的聚类，有效发现应建未建的单体化模型的结构面，从而实现对建模不完整问题的自动检测，提高检测的效率和准确率。
43.基于前一实施例可知，本技术描述了目标采样点的确定过程，接下来，本技术将对如何确定各个结构面分别对应的预设套合精度限差进行详细阐述。参见图3所示，本发明实施例公开了一种预设套合精度限差的确定过程，包括：步骤s31、对实景三维mesh模型的数学精度进行检测，以得到所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度。
44.本实施例中，通过对已有的实景三维mesh模型的数学精度进行检测，可以得到实景三维mesh模型在平面位置中的误差最大值以及实景三维mesh模型在高程中的误差最大值，也即实景三维mesh模型的平面精度和高程精度，并且实景三维mesh模型的平面精度和高程精度是与具体的实景三维mesh模型的数据相关联的。
45.步骤s32、利用误差传播定律并基于所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度，以及单体化模型的预设平面精度限差和预设高程精度限差确定所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差。
46.本实施例中，通过相关标准规范或技术设计需求可以确定出单体化模型的预设平面精度限差和预设高程精度限差，并结合实景三维mesh模型的平面精度和高程精度，利用误差传播定律可以计算出单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差。其中，所涉及的公式如下：；需要说明的是，m
model-p
表示单体化模型的预设平面精度限差；m
model-h
表示单体化模型的预设高程精度限差；m
mesh-p
表示实景三维mesh模型的平面精度；m
mesh-h
表示实景三维mesh模型的高程精度；m
relative-p
表示单体化模型的平面套合精度限差；m
relative-h
表示单体化模型的高程套合精度限差。例如，如下表1的精度表所示，针对某3cm分辨率的实景三维mesh模型，若单体化模型的预设平面精度限差m
model-p
为
±
25cm，单体化模型的预设高程精度限差m
model-h
为
±
15cm，实景三维mesh模型的平面精度m
mesh-p
为
±
14cm，实景三维mesh模型的高程精度m
mesh-h
为
±
10cm，则根据上述公式可以计算出单体化模型的平面套合精度限差m
relative-p
为
±
20.7cm，单体化模型的高程套合精度限差m
relative-h
为
±
11.2cm。
47.表1 精度表
48.步骤s33、基于所述单体化模型中各结构面分别与水平面的夹角以及所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差确定各所述结构面分别对应的预设套合精度限差。
49.本实施例中，由于每个单体化模型包含的若干结构面在三维空间中的位置不一、角度不同，因此每个单体化模型中的结构面与相应的实景三维mesh模型中的结构面的套合精度限差是不一样的。因此，对于任意一个单体化模型中的任一结构面，先确定该任一结构面与水平面的夹角，并根据单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差计算出与该任一结构面对应的预设套合精度限差。需要说明的是，待检测面是基于若干结构面筛选得到的，因此，待检测面的预设套合精度限差即为对应的结构面的预设套合精度限差。其中，所涉及的预设套合精度限差计算公式如下：；需要说明的是，m
io
表示任一结构面对应的预设套合精度限差；α表示任一结构面与水平面的夹角；m
relative-p
表示单体化模型的平面套合精度限差；m
relative-h
表示单体化模型的高程套合精度限差。
50.由此可见，本技术基于误差传播定律，根据单体化模型和实景三维mesh模型的空间关系，推导出实景三维mesh模型的数学精度、单体化模型的套合精度限差以及单体化模型的数学精度限差三者之间的关系，从而为通过套合精度即可保障单体化模型的数学精度提供了科学的理论基础。
51.参见图4所示，本发明实施例公开了一种三维模型的套合精度检测方法，包括：针对当前建模单元，遍历每个建筑物单体化模型；针对每个单体化模型，提取与单体化模型对应的若干结构面，并基于布尔运算方法提取与单体化模型对应的若干内部面，从若干结构面中删除若干内部面得到若干剩余结构面，并利用第一预设面积阈值对若干剩余结构面进行过滤，以得到与单体化模型对应的若干待检测面。进一步的，提取与各待检测面分别对应的若干初始采样点，并对待检测面的角点及边线附近的初始采样点进行剔除，然后确定各初始采样点垂直于所在的待检测面的直线分别与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点，以及确定各初始采样点分别与相应的交点之间的第一距离，也即套合距离，并将第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点，以及从若干初始采样点中剔除干扰采样点以得到与各待检测面分别对应的若干目标采样点，也即正常采样点。
52.对于干扰采样点，通过对干扰采样点进行聚类以形成若干干扰点面，并计算与各
干扰点面分别对应的面积，然后判断与各干扰点面分别对应的面积是否大于第二预设面积阈值aq，若大于，则将面积大于第二预设面积阈值的目标干扰点面标记为疑似面建模错误，并统计目标干扰点面的数量以及对应的面积，写入质检报告中。
53.对于各待检测面分别对应的若干目标采样点，基于各目标采样点与相应的交点之间的距离以及各待检测面中分别包含的若干目标采样点的数量统计每个待检测面i的套合精度mi。根据每个待检测面分别对应的预设套合精度限差确定每个待检测面分别对应的预设精度阈值，并判断各待检测面分别对应的套合精度mi是否大于相应的预设精度阈值，也即判断待检测面是否为粗差面，如果大于，则将套合精度大于相应的预设精度阈值的目标待检测面标记为粗差状态，也即标记为粗差面，并基于目标待检测面的数量以及若干待检测面的数量统计粗差率c。如果小于或等于，则将套合精度小于或等于相应的预设精度阈值的待检测面确定为待评估面，并基于与各待评估面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差计算每个待评估面分别对应的套合精度质量得分si，然后基于若干待评估面的数量、与各待评估面分别对应的套合精度质量得分si、与各待评估面分别对应的面积以及面积的总和确定与当前建模单元对应的总套合精度质量得分s。
54.由此可见，本技术通过从点到面、面到模型、模型到建模单元的逐级递进计算，实现了面向建模单元的套合精度检测和质量量化评估，从而通过套合精度即可保证单体化模型的数学精度，同时解决了人工检查无法覆盖所有单体化模型的弊端，通过计算所有待检测面的套合精度实现了对所有单体化模型中所有待检测面的数学精度的衡量，提高了套合精度检测的效率和质量。
55.参见图5所示，本发明实施例公开了一种三维模型的套合精度检测装置，包括：采样点确定模块11，用于遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型；套合精度确定模块12，用于基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度；第一得分确定模块13，用于基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分；第二得分确定模块14，用于基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。
56.由此可见，本技术通过从点到面、面到模型、模型到建模单元的逐级递进计算，实现了面向建模单元的套合精度检测和质量量化评估，从而通过套合精度即可保证单体化模型的数学精度，同时解决了人工检查无法覆盖所有单体化模型的弊端，通过计算所有待检测面的套合精度实现了对所有单体化模型中所有待检测面的数学精度的衡量，提高了套合精度检测的效率和质量。
57.在一些具体实施例中，所述采样点确定模块11，包括：初始点提取子模块，用于提取与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点；交点确定单元，用于确定各所述初始采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；
干扰点确定单元，用于确定各所述初始采样点与相应的所述交点之间的第一距离，并将所述第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点；干扰点剔除单元，用于从所述若干初始采样点中剔除所述干扰采样点，以得到与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点。
58.在一些具体实施例中，所述采样点确定模块11，包括：内部面提取单元，用于提取与各所述单体化模型分别对应的若干结构面，并基于布尔运算方法提取与各所述单体化模型分别对应的若干内部面；待检测面确定单元，用于从所述若干结构面中删除所述若干内部面得到若干剩余结构面，并利用第一预设面积阈值对所述若干剩余结构面进行过滤，以得到与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面。
59.在一些具体实施例中，所述初始点提取子模块，包括：初始采样点提取单元，用于利用均匀插值方法并基于预设采样间隔分别对各所述待检测面进行采样点的提取操作，以得到与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点；相应的，所述三维模型的套合精度检测装置，还包括：初始采样点剔除单元，用于确定各所述初始采样点分别与所在的所述待检测面中的角点以及边线之间的第二距离，并对所述第二距离小于第二预设距离阈值的初始采样点进行剔除；所述第二预设距离阈值为基于所述预设采样间隔确定的数值。
60.在一些具体实施例中，所述三维模型的套合精度检测装置，还包括：干扰点聚类单元，用于对所述干扰采样点进行聚类，以得到若干干扰点面；干扰点面筛选单元，用于确定与各所述干扰点面分别对应的第二面积，并从所述若干干扰点面中筛选出所述第二面积大于第二预设面积阈值的若干目标干扰点面；干扰点面标记单元，用于将各所述目标干扰点面标记为疑似面建模错误，并统计所述目标干扰点面的数量以及对应的所述第二面积。
61.在一些具体实施例中，所述套合精度确定模块12，包括：交点获取单元，用于获取各所述目标采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；套合精度确定单元，用于基于各所述目标采样点与相应的所述交点之间的第一距离以及各所述待检测面中分别包含的所有所述目标采样点的数量确定与各所述待检测面分别对应的套合精度。
62.在一些具体实施例中，所述三维模型的套合精度检测装置，还包括：第一限差获取单元，用于对所述实景三维mesh模型的数学精度进行检测，以得到所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度；第二限差确定单元，用于利用误差传播定律并基于所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度，以及所述单体化模型的预设平面精度限差和预设高程精度限差确定所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差；套合精度限差确定单元，用于基于所述单体化模型中各结构面分别与水平面的夹角以及所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差确定各所述结构面分别对应的预设套合精度限差。
63.在一些具体实施例中，所述第一得分确定模块13，包括：
套合精度判断单元，用于基于与各所述待检测面分别对应的预设套合精度限差确定与各所述待检测面分别对应的预设精度阈值，并判断与各所述待检测面分别对应的套合精度是否大于相应的所述预设精度阈值；待评估面确定单元，用于若与各所述待检测面分别对应的套合精度小于或等于相应的所述预设精度阈值，则将所述套合精度小于或等于相应的所述预设精度阈值的待检测面确定为待评估面；粗差率确定单元，用于若与各所述待检测面分别对应的套合精度大于相应的所述预设精度阈值，则将所述套合精度大于相应的所述预设精度阈值的目标待检测面标记为粗差状态，并基于所述目标待检测面的数量以及所述若干待检测面的数量确定粗差率。
64.在一些具体实施例中，所述第二得分确定模块14，包括：总质量得分确定单元，用于基于所述若干待评估面的数量、与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积、各所述第一面积的总和确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。
65.进一步的，本技术实施例还公开了一种电子设备，图6是根据一示例性实施例示出的电子设备20结构图，图中的内容不能认为是对本技术的使用范围的任何限制。
66.图6为本技术实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备 20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的三维模型的套合精度检测方法中的相关步骤。另外，本实施例中的电子设备20具体可以为电子计算机。
67.本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵 循的通信协议是能够适用于本技术技术方案的任意通信协议，在此不对其进 行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
68.另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、 磁盘或者光盘等，其上所存储的资源可以包括操作系统221、计算机程序222 等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
69.其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算 机程序222，其可以是windows server、netware、unix、linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的三维模型的套合精度检测方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。
70.进一步的，本技术还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的三维模型的套合精度检测方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
71.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
72.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
73.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（ram）、内存、只读存储器（rom）、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
74.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征：
1.一种三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，包括：遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型；基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度；基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分；基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。2.根据权利要求1所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点，包括：提取与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点，并确定各所述初始采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；确定各所述初始采样点与相应的所述交点之间的第一距离，并将所述第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点；从所述若干初始采样点中剔除所述干扰采样点，以得到与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点。3.根据权利要求1所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，包括：提取与各所述单体化模型分别对应的若干结构面，并基于布尔运算方法提取与各所述单体化模型分别对应的若干内部面；从所述若干结构面中删除所述若干内部面得到若干剩余结构面，并利用第一预设面积阈值对所述若干剩余结构面进行过滤，以得到与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面。4.根据权利要求2所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述提取与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点，包括：利用均匀插值方法并基于预设采样间隔分别对各所述待检测面进行采样点的提取操作，以得到与各所述待检测面分别对应的若干初始采样点；相应的，所述确定各所述初始采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点之前，还包括：确定各所述初始采样点分别与所在的所述待检测面中的角点以及边线之间的第二距离，并对所述第二距离小于第二预设距离阈值的初始采样点进行剔除；所述第二预设距离阈值为基于所述预设采样间隔确定的数值。5.根据权利要求2所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述将所述第一距离大于第一预设距离阈值的初始采样点确定为干扰采样点之后，还包括：对所述干扰采样点进行聚类，以得到若干干扰点面；确定与各所述干扰点面分别对应的第二面积，并从所述若干干扰点面中筛选出所述第
二面积大于第二预设面积阈值的若干目标干扰点面；将各所述目标干扰点面标记为疑似面建模错误，并统计所述目标干扰点面的数量以及对应的所述第二面积。6.根据权利要求2所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度，包括：获取各所述目标采样点垂直于所在的所述待检测面的直线分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的交点；基于各所述目标采样点与相应的所述交点之间的第一距离以及各所述待检测面中分别包含的所有所述目标采样点的数量确定与各所述待检测面分别对应的套合精度。7.根据权利要求3所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面之前，还包括：对所述实景三维mesh模型的数学精度进行检测，以得到所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度；利用误差传播定律并基于所述实景三维mesh模型的平面精度和高程精度，以及所述单体化模型的预设平面精度限差和预设高程精度限差确定所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差；基于所述单体化模型中各结构面分别与水平面的夹角以及所述单体化模型的平面套合精度限差和高程套合精度限差确定各所述结构面分别对应的预设套合精度限差。8.根据权利要求1所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，包括：基于与各所述待检测面分别对应的预设套合精度限差确定与各所述待检测面分别对应的预设精度阈值，并判断与各所述待检测面分别对应的套合精度是否大于相应的所述预设精度阈值；若小于或等于，则将所述套合精度小于或等于相应的所述预设精度阈值的待检测面确定为待评估面；若大于，则将所述套合精度大于相应的所述预设精度阈值的目标待检测面标记为粗差状态，并基于所述目标待检测面的数量以及所述若干待检测面的数量确定粗差率。9.根据权利要求1至8任一项所述的三维模型的套合精度检测方法，其特征在于，所述基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分，包括：基于所述若干待评估面的数量、与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积、各所述第一面积的总和确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。10.一种三维模型的套合精度检测装置，其特征在于，包括：采样点确定模块，用于遍历当前建模单元中的各单体化模型，并提取与各所述单体化模型分别对应的若干待检测面，以及确定与各所述待检测面分别对应的若干目标采样点；所述单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化处理后得到的模型；
套合精度确定模块，用于基于各所述目标采样点分别与相应的所述实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定与各所述待检测面分别对应的套合精度；第一得分确定模块，用于基于与各所述待检测面分别对应的套合精度以及预设套合精度限差从所述若干待检测面中确定出若干待评估面，并确定与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分；第二得分确定模块，用于基于与各所述待评估面分别对应的套合精度质量得分以及第一面积确定与所述当前建模单元对应的总套合精度质量得分。11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于保存计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至9任一项所述的三维模型的套合精度检测方法。12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的三维模型的套合精度检测方法。

技术总结
本申请公开了一种三维模型的套合精度检测方法、装置、设备及介质，涉及精度检测领域，包括：提取当前建模单元中的各单体化模型分别对应的若干待检测面，确定各待检测面分别对应的若干目标采样点；单体化模型为对实景三维mesh模型进行单体化后得到的模型；基于各目标采样点分别与相应的实景三维mesh模型中的三角面片之间的距离确定各待检测面分别对应的套合精度，并结合各待检测面分别对应的预设套合精度限差确定若干待评估面以及各待评估面分别对应的质量得分，然后结合各待评估面分别对应的第一面积确定当前建模单元对应的总质量得分。本申请通过套合精度衡量单体化模型的数学精度，实现对建模单元的质量量化评估，提高检测效率和质量。高检测效率和质量。高检测效率和质量。


技术研发人员：乔新 丁晓龙 孙为晨 刘长岐 王智 吕凤华 赖超 展昀 赵艳珍 刘佳佳 贾晓宇
受保护的技术使用者：青岛市勘察测绘研究院
技术研发日：2023.08.22
技术公布日：2023/9/20