(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221087939 2.8 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中国电建集团中南勘测设计 研究院 有限公司 地址 410014 湖南省长 沙市雨花区香樟东 路16号 (72)发明人 刘昊　谭可成　刘承照　何维　 马晨哲　刘玮欣　胡文柯　许强红　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 专利代理师 张珉瑞 (51)Int.Cl. G06T 7/62(2017.01) G06V 10/762(2022.01) (54)发明名称 一种房屋底面积计算方法、 系统 (57)摘要 本发明公开了一种房屋底 面积计算方法、 系 统。 与现有技术相比， 本发明不仅能有效剔除异 常点， 实现对结构缺失墙体垂直面的精准提取， 还能高效精 准的实现扭曲变形墙体垂直面拟合， 解决了由于房屋墙体结构缺失、 变形扭曲等原因 而导致现有房屋底面积测量方法难以准确计算 房屋底面积的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115457107 A 2022.12.09 CN 115457107 A 1.一种房屋底面积计算方法， 其特 征在于， 该 方法包括如下步骤： S1、 根据待测量房屋点云集合中各点云的法向量的方向， 从点云集合中剔除房屋屋顶 点云， 得到房屋墙 体点云集 合； S2、 根据房屋墙体点云集合中各点云的位置及法向量的方向， 将房屋墙体点云集合分 割为四个 墙体的点云集 合； S3、 对四个 墙体的点云集 合进行平面拟合， 得到各墙 体的拟合平面 集合； S4、 获取各墙体的最佳拟合平面： 若某墙体的拟合平面集合中存在与XY平面的夹角大于或等于α1的拟合平面， 保留其中 与XY平面的夹角最大的拟合平面作为该墙 体的最佳拟合平面； 若某墙体的拟合平面集合中不存在与XY平面的夹角大于或等于α1的拟合平面， 筛选出 该墙体的点云集合中法向量与XY平面的夹角大于或等于β1的点云， 对这些点云进行聚类操 作得到多个点云簇， 对多个点云簇进行平面拟合得到多个拟合平面， 保留其中与XY平面的 夹角最大的拟合平面作为该墙 体的最佳拟合平面； 其中， 75°≤α1≤90°， 70°≤β1≤90°， 且β1<α1； S5、 根据四个 墙体的最佳拟合平面获取这四个 墙体的四条平面相交线； S6、 获取四条平面相交线与XY平面的四个交点； S7、 获取四个交点围合而成的四边形的面积， 即得到房屋底面积。 2.根据权利要求1所述的房屋底面积计算方法， 其特征在于， 所述待测量房屋点云集合 中各点云的法向量 根据如下 方法获取： 采用KNN算法获取某个点云的多个邻域点， 通过平面拟合得到该多个邻域点的拟合平 面， 将该拟合平面的法向量作为该点云的法向量。 3.根据权利要求1或2所述的房屋底面积计算方法， 其特征在于： 步骤S1中， 从点云集合 中剔除法向量方向与XY平 面垂直以及与XY平 面夹角在30 ‑45°范围内的点云， 得到房屋墙体 点云集合。 4.根据权利要求1或2所述的房屋底面积计算方法， 其特征在于， 根据如下方法将房屋 墙体点云集 合中的各点云 分割为四个 墙体的点云集 合： S21、 将房屋墙体点云集合中法向量方向与XZ平面夹角大于或等于γ1的点云划分为第 一点云集合， 法向量方向与YZ平面夹角在大于或等于γ1的点云划分为第二点云集合； 其 中， 60°≤γ1≤90°， 且γ1<β1； S22、 构建A1点与B1点的直线方程LAB1， 将第二点云集合中的各点云坐标代入直线方程 LAB1， 将计算结果大于0的点云划分为第一墙体， 计算结果小于0的点云划分为第二墙体； 构 建C1点与D1点的直线方程LAB2， 将第一点云集合中的各点云坐标代入直线方程LAB2， 将计算 结果大于 0的点云划分为第三墙 体， 计算结果小于 0的点云划分为第四墙 体； 其中， A1点的坐标为[(x1max‑x1min)/2,y1min,0]， B1点的坐标为[(x1max‑x1min)/2,y1max,0]， C1点的坐标为[x2min,(y2max‑y2min)/2,0]， D1点的坐标为[x2max,(y2max‑y2min)/2,0]； x1max为第 一点云集合中的X的最大值， x1min为第一点云集合中X的最小值， y1max为第一点云集合中的Y 的最大值， y1min为第一点云集合中的Y的最小值； x2max为第二点云集合中的X的最大值， x2min 为第二点云集合中X的最小值， y2max为第二点云集合中的Y的最大值， y2min为第二点云集合中 的Y的最小值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115457107 A 25.根据权利要求1或2所述的房屋底面积计算方法， 其特征在于， 通过如下方法将点云 聚类得到位置相近的多个点云簇： 将点云之 间的距离小于L的点云聚类为同一点云簇， 其中 0.01≤L≤ 0.05m。 6.根据权利要求5所述的房屋底面积计算方法， 其特征在于， 对多个点云簇进行平面拟 合之前还 包括如下步骤： 剔除掉 点云密度小于 M个点/平方米的点云簇， 其中40 0≤M≤600。 7.一种房屋底面积计算系统， 该系统包括计算机设备， 所述计算机设备包括存储器、 处 理器和存储在 存储器中可供处理器运行的程序指 令， 其中所述处理器执行所述程序指 令以 实现如权利要求1 ‑6任一项所述的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115457107 A 3