Transformata Hough’a jako narzędzie wspomagające wykrywanie dachów budynków

• Autorzy: Borowiec N.

Warianty tytułu

EN

Hough transform as a tool support building roof detection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pozyskanie informacji na temat kształtu dachu budynków wciąż jest aktualnym zagadnieniem. Jednym z wielu źródeł, z którego można pozyskać dane dotyczące budynków jest lotniczy skaning laserowy. Jednak z chmury punktów określenie w sposób automatyczny połaci dachowych budynków jest zadaniem złożonym. Można to zadanie wykonać wspomagając się dodatkowymi informacjami pochodzącymi z innych źródeł, bądź w oparciu wyłącznie o dane lidarowe. W niniejszym artykule został przedstawiony sposób wykrycia i określenia połaci dachu budynku tylko na podstawie chmury punktów. Zdefiniowanie kształtu dachu odbywa się w trzech etapach. Pierwszy etap to znalezienie miejsc występowania budynku, drugi to dokładne określenie krawędzi, natomiast trzeci to wskazanie płaszczyzn dachu. Analiza pseudo-rastra otrzymanego z punktów laserowych, ma prowadzić do określenia miejsca występowania budynku. Zastosowano segmentację przez progowanie jasności (wysokości), która jest jedną z podstawowych metod segmentacyjnych obrazu. Wykorzystane narzędzia do detekcji obszaru zainteresowania (budynku), opierają się na morfologii matematycznej. Na otrzymanych obrazach binarnych wskazywany jest przebieg krawędzi dachu budynku na podstawie linii otrzymanych dzięki wykorzystaniu transformacji Hough’a. Transformacja Hough’a jest metodą detekcji współliniowych punktów, dlatego doskonale pasuje do określenia linii opisujących dach. Do prawidłowego określenia kształtu dachu nie wystarczą tylko krawędzie, ale również konieczne jest wskazanie połaci dachowych. Zatem w badaniach transformata Hough’a, również posłużyła jako narzędzie do wykrycia płaszczyzn dachu. Z tą różnicą, że zastosowane narzędzie w tym przypadku ma charakter przestrzenny, czyli w formie 3D.

EN

Gathering information about the roof shapes of the buildings is still current issue. One of the many sources from which we can obtain information about the buildings is the airborne laser scanning. However, detect information from cloud o points about roofs of building automatically is still a complex task. You can perform this task by helping the additional information from other sources, or based only on lidar data. This article describes how to detect the building roof only from a point cloud. To define the shape of the roof is carried out in three tasks. The first step is to find the location of the building, the second is the precise definition of the edge, while the third is an indication of the roof planes. First step based on the grid analyses. And the next two task based on Hough Transformation. Hough transformation is a method of detecting collinear points, so a perfect match to determine the line describing a roof. To properly determine the shape of the roof is not enough only the edges, but it is necessary to indicate roofs. Thus, in studies Hough Transform, also served as a tool for detection of roof planes. The only difference is that the tool used in this case is a three-dimensional.

Słowa kluczowe

PL

chmura punktów; detekcja; płaszczyzna; transformata Hough'a

EN

cloud of points; detection; plane; Hough transform

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 25
• Strony: 45--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Borowiec N.

• Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, AGH Kraków

Bibliografia

• 1. Anagnou A., Blackledge J. M.. Pattern Recognition using the Hough Transform. Sciences and Engineering Research Centre, De Montfort University, Leicester 1993.
• 2. Borowiec N., Building extraction from ALS data based on regular and irregular tessellations. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B6b, p.125 – 132.
• 3. Duda R., Hart P. Use of the Hough Transformation to detect lines and curves in pictures. Communications ACM, vol.15, s.11-15, 1972.
• 4. Elberink S.O., Problems in automated building reconstruction based on dense airborne laser scanning data. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Commision 3, Pekin 2008.
• 5. Hough P., Method and means for recognizing complex patterns. U. S. Patent 3,069,654, 1962.
• 6. Maas H.G., Vosselman G.. Two algorithms for extracting building models from raw laser altimetry data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 54 (2-3), s. 153-163, 1999.
• 7. Overby, J., Bodum, L., Kjems, E. and Ilsoe, P. M., 2004. Automatic 3D building reconstruction from airborne laser scanning and cadastral data using Hough transform. Int. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXV, part B3.
• 8. Sampath A., Shan J., Building roof segmentation and modeling from LiDAR point clouds using machine learning techniques, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Commision 3, Pekin 2008.
• 9. Tarsha – Kurdi F., Landes T., Grussenmeyer P., 2007. Hough-Transform and extended RANSAC algorithms for automatic detection of 3D building roof planes from lidar data. Int. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXVI, part 3/W52, p. 407-412.
• 10. Verma V., Kumar R., Hsu S.. 3D building detection and modeling from aerial LiDAR data, IEEE, 0-7695-2597-0/06, 2006.