Ocena możliwości automatycznej rekonstrukcji 3D modeli budynków z danych fotogrametrycznych

• Autorzy: Bujakiewicz A. , Preuss R.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of approaches for automatic reconstruction of 3D building models from photogrammetric data

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie zostanie dokonana analiza trzech głównych rozwiązań problemu rekonstrukcji 3D modeli budynków z udziałem wieloźródłowych danych fotogrametrycznych. Pierwsze podejście (tzw. model driven) bazuje na założonych kształtach dachów budynków, które są dostępne w bibliotece BDA. W normalnych warunkach, biblioteka predefiniowanych dachów nie jest zbyt kompleksowa, przez co uniemożliwia rekonstrukcję kształtu budynków z nietypowymi konstrukcjami dachów. Podejścia bazujące na definiowanych kształtach dachów są zbyt generalizowane, aby móc opisać i zrekonstruować złożone i skomplikowane konstrukcje budynków, jednakże topologia i semantyka zdefiniowanych modeli dachów stanowi ważne wsparcie oraz punkt wyjściowy dla hipotezy modelowania budynków. W drugim podejściu (data driven), rozwiązania bazują na pomierzonych danych, nie zakładają żadnego modelu kształtu dachu, lecz wykorzystują nadliczbowość tworzoną z gęstej chmury punktów, pozyskanej ze skaningu laserowego lub automatycznego pomiaru techniką korelacji obrazów cyfrowych. Trzecie hybrydowe rozwiązanie (data mining) jest kombinacją dwóch wcześniejszych podejść. Poprzez zastosowanie kombinacji obu metod, rozwiązanych może być wiele problemów w rekonstrukcji 3D modeli budynków. Wykorzystanie semantycznych i topologicznych informacji predefiniowanych zestawów modeli dachów, może służyć jako pierwsze przybliżenie w procesie 3D rekonstrukcji, które w dalszym etapie przetwarzania może być uzupełnione dodatkowo pomierzonymi danymi.

EN

The paper presents an evaluation of three main approaches for reconstruction of 3D models of buildings based on the photogrammetric data. The first approach, model driven, is based on predefined shapes of building’ roofs, taken from the BDA library. The standard BDA library is not complex, and therefore the buildings with non-typical roof shapes can not be reconstructed. Such approaches are too generalized for description and reconstruction of complicated buildings but semantics and topology of the roof’ models are important initial points for modeling of buildings. The solutions of the second approach, data driven, are based only on the measured data. Predefined shape of roof model is not defined, but supernumerary of huge number of data acquired from laser scanning or automatic matching of digital imagery is used. The third approach, data mining, is a combination of model and data driven solutions, which allows to solve many problems in 3D models reconstruction. The semantic and topology information of the predefined set of the roof models serve as the first approximation in reconstruction and modeling process, which can be supplemented with additionally measured data.

Słowa kluczowe

PL

rekonstrukcja 3D modeli budynków; wieloźródłowe dane fotogrametryczne

EN

reconstruction of 3D building models; multi-source of photogrammetric data

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 19
• Strony: 23--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Bujakiewicz A.

• Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, Politechnika Warszawska, tel. [phone]

autor

Preuss R.

• Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, Politechnika Warszawska, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Brenner C., 1999. Interactive Modeling Tools for 3D Building Reconstruction. Photogrammetric Week, Stuttgart.
• 2. Drauschke M, Forstner W., 2008. Selecting Appropriate Features for detecting Buildings and Buildings Parts. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 37, B3.
• 3. Elberink S.O., 2008. Problems in Automated Building Reconstruction based on Dense Airborne Laser Scanning Data. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sience, Vol. 37, B3.
• 4. Forstner W., 1999: 3D City Models: Automatic and Semiautomatic Acquasition Methods. Photogrammetric Week, Stuttgart
• 5. Meng L., Forberg A., 2006. 3D Building Generalisation’ Rozdział 11 – książki Challenges in the Portrayal Geographical Information: Issues of Generalisation and Multi Scale Representation. Munchen, Germany.
• 6. Rottensteiner F., Briese C., 2002. A new Method for Building Extraction in Urban Areas from High Resolution Lidar Data. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Commission III, WG III/3.
• 7. Rottensteiner F., Briese C., 2003. Automatic Generation of Building Models from Lidar Data and the Integration of Aerial Images. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 34 WG/I/3.
• 8. Rottensteiner F., Trinder J., Clode S., Kubik K. 2004. Fusing Airborne Laser Scanner Data and Aerial Imagery for the Automatic Extraction of Buildings in Densely Built-up Areas. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 35, B3.
• 9. Rottensteiner F., 2006. Consistent Estimation of Building Parameters Considering Geometric Regularities by Soft Constraints. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sience, Vol. 36, B3.
• 10. Rottensteiner F., 2007. Building Change Detection from Digital Surface Models and Multispectral Images. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 36/3/W49B.
• 11. Rottensteiner F., 2008. Automated Updating of Building Data Bases from Digital Surface Models and Multi-spectral Images: Potentials and Limitations. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 37, B3.
• 12. Sampath A., Shan J., 2008. Building Roof Segmentation and Reconstruction from Lidar Point Clouds Using Clustering Techniques International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 37, B3.
• 13. Schiewe J., 2004. Fusion and Perceptual Organisation of Features from Multi-Sensor Data: General Concepts and New Developments. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 35, B4.
• 14. Wang Z., Schenk T., 2000. Building Extraction and Reconstruction from Lidar Data International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Siences, Vol. 33, B3.
• 15. Gołębiowski K., 2008. Ekstrakcja budynków z danych LIDAR dla terenów miejskich. Praca dyplomowa Magisterska, Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, Politechnika Warszawska.
• 16. Kaźmierska A., 2009. Wykonanie True Ortho w pakiecie programowym OrthoBox. Praca dyplomowa Magisterska, Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP, PW.