CN112597574B - 一种建筑信息模型的构建方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种建筑信息模型的构建方法及装置，涉及建筑工程领域，该方法包括：获取包括多个建筑平面的多个平面截图；根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程；根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程；根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标；根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。可见，实施这种实施方式，能够避免数据测量误差，有效提高建模效率。

Description

一种建筑信息模型的构建方法及装置

技术领域

本申请涉及建筑工程领域，具体而言，涉及一种建筑信息模型的构建方法及装置。

背景技术

在建筑工程领域通常需要对建筑施工场地进行数据采集与建模，以便于后续建筑施工的进行。目前，工程人员通常会使用激光雷达来获取建筑施工场地的相关数据。然而，在实践中发现，通过激光雷达获取的大量点云数据，往往需要使用复杂的算法进行后处理，并且数据精度还受到激光雷达自身的角精度和激光精度影响，从而使得测量数据存在较大误差，进而降低了建筑施工场地相关数据的测量精度与建模效率。

发明内容

本申请提供了一种建筑信息模型的构建方法及装置，能够避免数据测量误差，有效提高建模效率。

本申请实施例第一方面提供了一种建筑信息模型的构建方法，所述方法包括：

获取包括多个建筑平面的多个平面截图；

根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程；

根据所述多个建筑平面方程，确定所述多个建筑平面之间交线的多个直线方程；

根据所述多个直线方程，确定所述多个直线之间交点的多个交点坐标；

根据所述多个建筑平面方程、所述多个直线方程以及所述多个交点坐标，建立建筑信息模型。

在上述实现过程中，该方法可以优先获取包括多个建筑平面的多个平面截图；再根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程；然后再根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程；然后再根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标；最后再根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。可见，实施这种实施方式，能够以摄像机获取到的平面截图为依据确定出大量基于设备坐标系的平面方程、直线方程以及交点坐标，从而使得该些平面方程、直线方程以及交点坐标能够被汇总建立，得到建筑信息模型，进而避免了数据测量误差，有效提高建筑信息模型的建模效率。

进一步地，所述根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程的步骤包括：

获取旋转平移矩阵；所述旋转平移矩阵用于转换相机坐标系和设备坐标系；

根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个像平面方程；

根据所述旋转平移矩阵对所述多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程。

在上述实现过程中，该方法在根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程的过程中，可以优先获取用于转换相机坐标系和设备坐标系的旋转平移矩阵；再根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个像平面方程；然后再根据旋转平移矩阵对多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程，其中，旋转平移矩阵用于表示多个旋转平移矩阵，在上述坐标系转换的过程中，可以根据像平面方程对应的旋转平移矩阵将像平面方程转换为建筑平面方程，从而使得所有建筑平面方程可以依此得到，使得所有建筑平面方程位于同一坐标系中(即设备坐标系)。可见，实施这种实施方式，能够将通过平面截图直接获取到的像平面方程转换为建筑平面方程，从而实现相机坐标系和设备坐标系之间的方程转换，进而保证了所有信息与方程都是基于设备坐标系的，提高了所有方程之间的统一性，还能提高整体建模的效率。

进一步地，所述根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程的步骤包括：

根据所述多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；所述多个平面截图包括所述第一建筑平面和第二建筑平面；

获取所述第一建筑平面和所述第二建筑平面之间的两个交点；

根据所述多个平面截图和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程；

将所述第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为所述多个建筑平面的多个建筑平面方程。

在上述实现过程中，该方法在根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程的过程中可以优先根据多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；多个平面截图包括第一建筑平面和第二建筑平面；再获取第一建筑平面和第二建筑平面之间的两个交点；然后根据多个平面截图和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程；最后将第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为多个建筑平面的多个建筑平面方程。可见，实施这种实施方式，能够根据多个建筑平面之间的连接关系确定出下一个建筑平面的建筑平面方程，以此确定出所有建筑平面的建筑平面方程，从而能够避免每个建筑平面方程的全部计算过程，进而提高了整体的建模效率。

进一步地，所述根据所述多个平面截图和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程的步骤包括：

控制测量设备在所述多个平面中确定采样点，并记录所述测量设备测量所述采样点时的光栅角度和激光距离；

根据所述光栅角度、所述激光距离、所述采样点和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程。

在上述实现过程中，该方法在根据多个平面截图和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程的过程中可以优先控制测量设备在多个平面中确定采样点，并记录测量设备测量采样点时的光栅角度和激光距离；再根据根据光栅角度、激光距离、采样点和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程。可见，实施这种实施方式，能够通过一点一线确定平面来避免传统三点确定平面的完整过程，从而使得像素点的获取数量得以减少，进而提高了整体的建模效率。

本申请实施例第二方面提供了一种建筑信息模型的构建装置，所述建筑信息模型的构建装置包括：

获取单元，用于获取包括多个建筑平面的多个平面截图；

第一确定单元，用于根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程；

第二确定单元，用于根据所述多个建筑平面方程，确定所述多个建筑平面之间交线的多个直线方程；

第三确定单元，用于根据所述多个直线方程，确定所述多个直线之间交点的多个交点坐标；

建模单元，用于根据所述多个建筑平面方程、所述多个直线方程以及所述多个交点坐标，建立建筑信息模型。

在上述实现过程中，建筑信息模型的构建装置可以通过获取单元来获取包括多个建筑平面的多个平面截图；通过第一确定单元根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程；通过第二确定单元根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程；通过第三确定单元根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标；通过建模单元根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。可见，实施这种实施方式，能够以摄像机获取到的平面截图为依据确定出大量基于设备坐标系的平面方程、直线方程以及交点坐标，从而使得该些平面方程、直线方程以及交点坐标能够被汇总建立，得到建筑信息模型，进而避免了数据测量误差，有效提高建筑信息模型的建模效率。

进一步地，所述第一确定单元包括：

获取子单元，用于获取旋转平移矩阵；所述旋转平移矩阵用于转换相机坐标系和设备坐标系；

确定子单元，用于根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个像平面方程；

转换子单元，用于根据所述旋转平移矩阵对所述多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程。

在上述实现过程中，第一确定单元可以通过获取子单元来获取旋转平移矩阵；旋转平移矩阵用于转换相机坐标系和设备坐标系；通过确定子单元根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个像平面方程；通过转换子单元根据旋转平移矩阵对多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程。可见，实施这种实施方式，能够将通过平面截图直接获取到的像平面方程转换为建筑平面方程，从而实现相机坐标系和设备坐标系之间的方程转换，进而保证了所有信息与方程都是基于设备坐标系的，提高了所有方程之间的统一性，还能提高整体建模的效率。

进一步地，所述第一确定单元包括：

确定子单元，用于根据所述多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；所述多个平面截图包括所述第一建筑平面和第二建筑平面；

获取子单元，用于获取所述第一建筑平面和所述第二建筑平面之间的两个交点；

所述确定子单元，还用于根据所述多个平面截图和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程；

所述确定子单元，还用于将所述第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为所述多个建筑平面的多个建筑平面方程。

在上述实现过程中，第一确定单元还可以通过确定子单元根据多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；多个平面截图包括第一建筑平面和第二建筑平面；通过获取子单元来获取第一建筑平面和第二建筑平面之间的两个交点；通过确定子单元根据多个平面截图和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程；通过确定子单元将第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为多个建筑平面的多个建筑平面方程。可见，实施这种实施方式，能够根据多个建筑平面之间的连接关系确定出下一个建筑平面的建筑平面方程，以此确定出所有建筑平面的建筑平面方程，从而能够避免每个建筑平面方程的全部计算过程，进而提高了整体的建模效率。

进一步地，所述确定子单元包括：

采样模块，用于控制测量设备在所述多个平面中确定采样点，并记录所述测量设备测量所述采样点时的光栅角度和激光距离；

确定模块，用于根据所述光栅角度、所述激光距离、所述采样点和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程。

在上述实现过程中，确定子单元可以通过采样模块来控制测量设备在所述多个平面中确定采样点，并记录所述测量设备测量所述采样点时的光栅角度和激光距离；通过确定模块根据所述光栅角度、所述激光距离、所述采样点和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程。可见，实施这种实施方式，能够通过一点一线确定平面来避免传统三点确定平面的完整过程，从而使得像素点的获取数量得以减少，进而提高了整体的建模效率。

本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的建筑信息模型的构建方法。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的建筑信息模型的构建方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种建筑信息模型的构建方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种建筑信息模型的构建方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种建筑信息模型的构建装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种建筑信息模型的构建装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本申请实施例提供了一种建筑信息模型的构建方法的流程示意图。该方法应用于建筑施工场景中，具体应用于对建筑施工场景中所包括的平面、线条、交点进行三维建模的过程。其中，该建筑信息模型的构建方法包括：

S101、获取包括多个建筑平面的多个平面截图。

本实施例中，建筑平面可以为建筑器材的平面，还可以为建筑本体的平面，对此本实施例中不作任何限定。

本实施例中，一个平面截图中可以包括多个建筑平面。

S102、根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程。

本实施例中，该方法可以针对每个建筑平面获取对应数量的平面截图，从而使得每个建筑平面方程可以根据对应的建筑平面截图得到，从而能够通过专一的对应关系提高建模的精度。

S103、根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程。

本实施例中，两个相交的建筑平面会存在一个交线，该交线可以通过两个建筑平面方程的任一个方程计算得到。

在本实施例中，多个直线方程对应于多个平面截图中所有建筑平面的交线的方程。

S104、根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标。

本实施例中，空间中直线与直线之间相交会产生一个交点，因此该方法可以通过直线方程确定对应的交点坐标。

在本实施例中，多个交点坐标对应于设备坐标系中所有直线之间的交点。

S105、根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。

本实施例中，该建筑信息模型是基于设备坐标系的，在该坐标系中集合所有平面、直线、点所构成的三维信息模型即为建筑信息模型。

本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。

在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机和平板等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。

可见，实施图1所描述的建筑信息模型的构建方法，能够优先获取包括多个建筑平面的多个平面截图；再根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程；然后再根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程；然后再根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标；最后再根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。可见，实施这种实施方式，能够以摄像机获取到的平面截图为依据确定出大量基于设备坐标系的平面方程、直线方程以及交点坐标，从而使得该些平面方程、直线方程以及交点坐标能够被汇总建立，得到建筑信息模型，进而避免了数据测量误差，有效提高建筑信息模型的建模效率。

实施例2

请参看图2，图2为本申请实施例提供的另一种建筑信息模型的构建方法的流程示意图。图2所描述的建筑信息模型的构建方法的流程示意图是根据图1所描述的建筑信息模型的构建方法的流程示意图进行改进得到的。其中，该建筑信息模型的构建方法包括：

S201、获取包括多个建筑平面的多个平面截图。

本实施例中，该步骤可以通过具有高精度角度测量仪的双轴云台，且云台上平行安装摄像机和激光测距仪的测量设备来获取相关数据信息；其中摄像机和激光测距仪的双轴平行。

本实施例中，多个平面截图通过测量设备的摄像机获取。

S202、根据多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；多个平面截图包括第一建筑平面和第二建筑平面。

作为一种可选的实施方式，根据多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程的步骤可以包括：

在任意一张平面截图中，确定其中包含的一个建筑平面为第一建筑平面，选择三个以上不在同一条直线的像素点，所述三个以上像素点在第一建筑平面上；

转动测量设备的云台，使得激光测距仪分别对准所述三个以上像素点对应的空间点，并使用激光测距仪分别获取激光测距仪和空间点之间的空间距离，同时使用角度测量仪测量云台转动的水平光栅角度和垂直光栅角度；

根据空间距离、水平光栅角度和垂直光栅角度，基于极坐标方程分别计算得到所述三个以上空间点的空间坐标，记为空间点的设备坐标系坐标；

根据所述三个以上空间点的空间坐标，计算得到第一建筑平面在设备坐标系的平面方程，记为第一建筑平面方程。

实施这种方式，可以优先选择任意一个待测量的建筑平面作为第一建筑平面，进而在包含第一建筑平面的任意一张平面截图中选择三个以上不共线的像素点，然后使用测量设备获得三个以上像素点的设备坐标系坐标，最后使用三个以上像素点的设备坐标系坐标计算得到第一建筑平面方程。

本实施例中，该方法在得到第一建筑平面方程之后，还应该进一步计算第一建筑像平面方程以及第一建筑平面方程与第一建筑像平面方程之间的旋转平移矩阵。

作为一种可选的实施方式，根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程的步骤可以包括：

根据多个平面截图，分别确定其中包含的一个建筑平面为第一建筑平面，并根据本实施例中的方法分别确定第一建筑平面的平面方程，记为多个建筑平面的多个建筑平面方程；

根据多个平面截图，分别确定每个平面截图对应的旋转平移矩阵；所述旋转平移矩阵用于转换各平面截图的相机坐标系和设备坐标系；

根据旋转平移矩阵分别对多个建筑平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑像平面方程。

实施这种实施方式，能够将通过多个平面截图获取到的建筑平面方程转换为与平面截图对应的像平面方程，从而实现相机坐标系和设备坐标系之间的方程转换，进而可以在多个平面截图中进行后续的测量，提高整体建模的效率。

S203、获取第一建筑平面和第二建筑平面之间的两个交点。

本实施例中，获取第一建筑平面和第二建筑平面之间的两个交点的步骤包括：

在所述平面截图中确认第一建筑平面和第二建筑平面之间的交线，并进一步获取该交线上的两个像素点的像素坐标。

基于相机成像原理，根据所述两个像素点的像素坐标和相机内参，计算得到所述两个像素点对应的成像点的相机坐标系坐标；

连接相机坐标系原点和所述两个成像点的两条直线，分别和第一建筑像平面相交；根据两个成像点的相机坐标系坐标、第一建筑像平面方程计算得到两个交点的相机坐标系坐标；

根据旋转平移矩阵对两个交点的相机坐标系坐标进行转换，得到两个交点的设备坐标系坐标。

实施这种实施方式，可以通过已知的第一建筑平面方程获取到位于第一建筑平面和第二建筑平面的交线上的两个空间点在设备坐标系的坐标。

S204、根据多个平面截图和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程。

作为一种可选的实施方式，根据多个平面截图和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程的步骤包括：

控制测量设备在多个平面中确定采样点，并记录测量设备测量采样点时的光栅角度和激光距离；根据采样点的光栅角度和激光距离，利用极坐标方程，计算得到采样点在设备坐标系的坐标。

根据采样点和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程。

实施这种实施方式，能够通过一点一线确定平面来避免传统需要采样三点确定平面的完整过程，从而使得采样点的获取数量得以减少，进而提高了整体的建模效率。

本实施例中，上述采样点为基于设备坐标系的空间点，该采样点和上述两个交点能够共同确定第二建筑平面，同时还能够根据激光距离和光栅角度确定该采样点的空间坐标，以使三个空间点的空间坐标已知，并能够进一步确定第二建筑平面方程。

在本实施例中，采样点是基于设备坐标系的，第二建筑平面方程也是基于设备坐标系的，因此该过程中避免了上述相机坐标系与设备坐标系之间的相互转换，从而能够提高整体的建模效率。

S205、将第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为多个建筑平面的多个建筑平面方程。

作为一种可选的实施方式，该方法还可以包括：

判断多个平面截图中是否还存在建筑平面不具有相对应的建筑平面方程；

当多个平面截图中还存在建筑平面不具有相对应的建筑平面方程时，获取该建筑平面中的三个像素点，并根据该三个像素点，使用测量设备进行采样确定该建筑平面的建筑平面方程。

实施这种实施方式，能够获取到独立的建筑平面的建筑平面方程，其建筑平面方程的获取过程与第一建筑平面方程的获取过程相一致。

作为一种可选的实施方式，将第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为多个建筑平面的多个建筑平面方程的步骤包括：

将第一建筑平面方程、第二建筑平面方程以及独立建筑平面方程确定为多个建筑平面的多个建筑平面方程。

S206、根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程。

本实施例中，两个相邻且相交的建筑平面会存在一个交线，该交线可以通过两个建筑平面方程计算得到。

在本实施例中，多个直线方程对应于多个平面截图中所有相邻建筑平面的交线的方程。

S207、根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标。

本实施例中，空间中相交的两条直线会产生一个交点，因此该方法可以通过直线方程确定对应的交点坐标。

在本实施例中，多个交点坐标对应于设备坐标系中所有直线之间的交点。

S208、根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。

本实施例中，该建筑信息模型是基于设备坐标系的，在该坐标系中集合所有平面、直线、点所构成的三维信息模型即为建筑信息模型。

本实施例中，建筑信息模型可以用于测量目标物体的体积、表面积，或任意两个平面的夹角、两个平行平面的距离等等。

可见，实施图2所描述的建筑信息模型的构建方法，能够以摄像机获取到的平面截图为依据确定出大量基于设备坐标系的平面方程、直线方程以及交点坐标，从而使得该些平面方程、直线方程以及交点坐标能够被汇总建立，得到建筑信息模型，进而避免了数据测量误差，有效提高建筑信息模型的建模效率。

实施例3

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种建筑信息模型的构建装置的结构示意图。其中，该建筑信息模型的构建装置包括：

获取单元310，用于获取包括多个建筑平面的多个平面截图；

第一确定单元320，用于根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个建筑平面方程；

第二确定单元330，用于根据多个建筑平面方程，确定多个建筑平面之间交线的多个直线方程；

第三确定单元340，用于根据多个直线方程，确定多个直线之间交点的多个交点坐标；

建模单元350，用于根据多个建筑平面方程、多个直线方程以及多个交点坐标，建立建筑信息模型。

本实施例中，对于建筑信息模型的构建装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。

可见，实施图3所描述的建筑信息模型的构建装置，能够以摄像机获取到的平面截图为依据确定出大量基于设备坐标系的平面方程、直线方程以及交点坐标，从而使得该些平面方程、直线方程以及交点坐标能够被汇总建立，得到建筑信息模型，进而避免了数据测量误差，有效提高建筑信息模型的建模效率。

实施例4

请参看图4，图4为本申请实施例提供的另一种建筑信息模型的构建装置的结构示意图。图4所描述的建筑信息模型的构建装置的结构示意图是根据图3所描述的建筑信息模型的构建装置的结构示意图进行改进得到的。其中，该第一确定单元320包括：

获取子单元321，用于获取旋转平移矩阵；旋转平移矩阵用于转换相机坐标系和设备坐标系；

确定子单元322，用于根据多个平面截图，确定多个建筑平面的多个像平面方程；

转换子单元323，用于根据旋转平移矩阵对多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程。

作为一种可选的实施方式，第一确定单元320包括：

确定子单元322，用于根据多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；多个平面截图包括第一建筑平面和第二建筑平面；

获取子单元321，用于获取第一建筑平面和第二建筑平面之间的两个交点；

确定子单元322，还用于根据多个平面截图和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程；

确定子单元322，还用于将第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为多个建筑平面的多个建筑平面方程。

作为一种可选的实施方式，确定子单元322包括：

采样模块10，用于控制测量设备在多个平面中确定采样点，并记录测量设备测量采样点时的光栅角度和激光距离；

确定模块20，用于根据光栅角度、激光距离、采样点和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程。

本实施例中，对于建筑信息模型的构建装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。

可见，实施图4所描述的建筑信息模型的构建装置，能够以摄像机获取到的平面截图为依据确定出大量基于设备坐标系的平面方程、直线方程以及交点坐标，从而使得该些平面方程、直线方程以及交点坐标能够被汇总建立，得到建筑信息模型，进而避免了数据测量误差，有效提高建筑信息模型的建模效率。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行本申请实施例1或实施例2中任一项建筑信息模型的构建方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1或实施例2中任一项建筑信息模型的构建方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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。

Claims (6)

1.一种建筑信息模型的构建方法，其特征在于，所述方法包括：

获取包括多个建筑平面的多个平面截图；所述建筑平面为建筑器材的平面或建筑本体的平面；

根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程；

根据所述多个建筑平面方程，确定所述多个建筑平面之间交线的多个直线方程；

根据所述多个直线方程，确定所述多个直线之间交点的多个交点坐标；

根据所述多个建筑平面方程、所述多个直线方程以及所述多个交点坐标，建立建筑信息模型；

其中，所述根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程的步骤包括：

根据所述多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；所述多个平面截图包括所述第一建筑平面和第二建筑平面；

获取所述第一建筑平面和所述第二建筑平面之间的两个交点；

根据所述多个平面截图和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程；

将所述第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为所述多个建筑平面的多个建筑平面方程；

其中，所述根据所述多个平面截图和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程的步骤包括：

控制测量设备在多个平面中确定采样点，并记录测量设备测量采样点时的光栅角度和激光距离；根据采样点的光栅角度和激光距离，利用极坐标方程，计算得到采样点在设备坐标系的坐标；

根据采样点和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程；

其中，所述根据所述多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程的步骤包括：

在任意一张平面截图中，确定其中包含的一个建筑平面为第一建筑平面，选择三个以上不在同一条直线的像素点，所述三个以上像素点在第一建筑平面上；

转动测量设备的云台，使得激光测距仪分别对准所述三个以上像素点对应的空间点，并使用激光测距仪分别获取激光测距仪和空间点之间的空间距离，同时使用角度测量仪测量云台转动的水平光栅角度和垂直光栅角度；

根据空间距离、水平光栅角度和垂直光栅角度，基于极坐标方程分别计算得到所述三个以上空间点的空间坐标，记为空间点的设备坐标系坐标；

根据所述三个以上空间点的空间坐标，计算得到第一建筑平面在设备坐标系的平面方程，记为第一建筑平面方程；

其中，所述获取所述第一建筑平面和所述第二建筑平面之间的两个交点的步骤包括：

在所述平面截图中确认第一建筑平面和第二建筑平面之间的交线，并进一步获取该交线上的两个像素点的像素坐标；

基于相机成像原理，根据所述两个像素点的像素坐标和相机内参，计算得到所述两个像素点对应的成像点的相机坐标系坐标；

连接相机坐标系原点和所述两个成像点的两条直线，分别和第一建筑像平面相交；根据两个成像点的相机坐标系坐标、第一建筑像平面方程计算得到两个交点的相机坐标系坐标；

根据旋转平移矩阵对两个交点的相机坐标系坐标进行转换，得到两个交点的设备坐标系坐标。

2.根据权利要求1所述的建筑信息模型的构建方法，其特征在于，所述根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程的步骤包括：

获取旋转平移矩阵；所述旋转平移矩阵用于转换相机坐标系和设备坐标系；

根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个像平面方程；

根据所述旋转平移矩阵对所述多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程。

3.一种建筑信息模型的构建装置，其特征在于，所述建筑信息模型的构建装置包括：

获取单元，用于获取包括多个建筑平面的多个平面截图；所述建筑平面为建筑器材的平面或建筑本体的平面；

第一确定单元，用于根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个建筑平面方程；

第二确定单元，用于根据所述多个建筑平面方程，确定所述多个建筑平面之间交线的多个直线方程；

第三确定单元，用于根据所述多个直线方程，确定所述多个直线之间交点的多个交点坐标；

建模单元，用于根据所述多个建筑平面方程、所述多个直线方程以及所述多个交点坐标，建立建筑信息模型；

其中，所述第一确定单元包括：

确定子单元，用于根据所述多个平面截图，确定第一建筑平面的第一建筑平面方程；所述多个平面截图包括所述第一建筑平面和第二建筑平面；

获取子单元，用于获取所述第一建筑平面和所述第二建筑平面之间的两个交点；

所述确定子单元，还用于根据所述多个平面截图和所述两个交点，确定所述第二建筑平面的第二建筑平面方程；

所述确定子单元，还用于将所述第一建筑平面方程和第二建筑平面方程确定为所述多个建筑平面的多个建筑平面方程；

其中，所述确定子单元，具体用于控制测量设备在多个平面中确定采样点，并记录测量设备测量采样点时的光栅角度和激光距离；根据采样点的光栅角度和激光距离，利用极坐标方程，计算得到采样点在设备坐标系的坐标；根据采样点和两个交点，确定第二建筑平面的第二建筑平面方程；

其中，所述确定子单元，具体用于在任意一张平面截图中，确定其中包含的一个建筑平面为第一建筑平面，选择三个以上不在同一条直线的像素点，所述三个以上像素点在第一建筑平面上；转动测量设备的云台，使得激光测距仪分别对准所述三个以上像素点对应的空间点，并使用激光测距仪分别获取激光测距仪和空间点之间的空间距离，同时使用角度测量仪测量云台转动的水平光栅角度和垂直光栅角度；根据空间距离、水平光栅角度和垂直光栅角度，基于极坐标方程分别计算得到所述三个以上空间点的空间坐标，记为空间点的设备坐标系坐标；根据所述三个以上空间点的空间坐标，计算得到第一建筑平面在设备坐标系的平面方程，记为第一建筑平面方程；

其中，所述获取子单元，具体用于在所述平面截图中确认第一建筑平面和第二建筑平面之间的交线，并进一步获取该交线上的两个像素点的像素坐标；基于相机成像原理，根据所述两个像素点的像素坐标和相机内参，计算得到所述两个像素点对应的成像点的相机坐标系坐标；连接相机坐标系原点和所述两个成像点的两条直线，分别和第一建筑像平面相交；根据两个成像点的相机坐标系坐标、第一建筑像平面方程计算得到两个交点的相机坐标系坐标；根据旋转平移矩阵对两个交点的相机坐标系坐标进行转换，得到两个交点的设备坐标系坐标。

4.根据权利要求3所述的建筑信息模型的构建装置，其特征在于，所述第一确定单元包括：

获取子单元，用于获取旋转平移矩阵；所述旋转平移矩阵用于转换相机坐标系和设备坐标系；

确定子单元，用于根据所述多个平面截图，确定所述多个建筑平面的多个像平面方程；

转换子单元，用于根据所述旋转平移矩阵对所述多个像平面方程进行坐标系转换，得到多个建筑平面方程。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至2中任一项所述的建筑信息模型的构建方法。

6.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至2任一项所述的建筑信息模型的构建方法。