本发明属于信息处理，具体涉及一种山区地形网格模型的植被过滤方法、装置及计算机设备。
背景技术：
1、在工程领域，工程伊始时对于地形的勘测工作往往对整个工程的设计、施工具有重大的指导意义。无人机摄影测量技术极大程度上便捷了地形勘测工作，其具有操作和维护成本低，且灵活性较高的特点，但无人机摄影测量获取的地形数据中往往包括了大量的地表植被信息，而植被信息通常在工程中不予考虑。因此，如何在保留有效地表数据点的情况下，最大程度的表征地表的真实起伏情况而又能过滤植被成为地形测量的一大难点，本领域需要一种能快速过滤植被的方法。
2、中国发明专利申请cn202310501303.0公开了一种高坡度区域植被去除方法。包括：将需要处理的点集p中的所有点投影到xoy平面上，进行2d delaunay三角剖分，得到三角网集合t；计算点集p中每个点的坡度和坡向；按照坡度和坡向对点集p进行分类；在三角网集合t中找到一个种子三角形tseed；用区域生长法逐步对植被区点的z坐标进行更改；对于z坐标值发生过改变的点，以及邻接点的z坐标值都发生过改变的点，称为不可信点；将不可信点删除即得到了植被去除后的点集p’。经该方法进行土方量计算会得到更精确的结果，解决了造价控制的难题；滑坡预测的准确率也更高，能更好的预防滑坡对农业造成的损失。
3、然而，本技术的发明人发现，虽然该专利申请中认为其重建的网格是真实的地表信息，但实际上它会生成畸形网格，因而其构建的模型并不符合真实的地表条件。
4、因此，本领域仍然需要一种新的山区地形网格模型的植被过滤方法、装置及计算机设备。
技术实现思路
1、本发明首先提供一种山区地形网格模型的植被过滤方法，包括如下步骤：
2、s1、获取由三维重构软件计算后的三维网格信息，所述三维网格信息包括整体点集信息p、网格拓扑信息f和着色信息；
3、s2、通过着色信息和人工筛选提取出不需要处理的区域点集t1；
4、s3、根据整体点集信息p，拟合出用于三角剖分的拟合平面w，并遍历网格拓扑信息f的所有网格面，提取出不符合delaunay三角剖分的点得到点集t2，t2为疑似植被区内的点形成的点集；
5、s4、先找出点集t1中不符合delaunay三角剖分的点，得到点集t11，再从点集t2中去除点集t11中的所有点，得到待变更点集t3，点集t3即为植被区内的点形成的点集；整体点集信息p中包含地表点pd及其它点，而点集t3则由植被点p3z和地表点p3d构成；整体点集信息p还由待变更点集t3和不变更点集t4构成；
6、s5、根据拟合平面w，采用delaunay三角剖分重构整体点集信息p的拓扑关系，从而显化植被特征，得到新的网格拓扑信息；
7、s6、根据新的网格拓扑信息，获取每个点所在网格的法向量信息，所述法向量信息即坡度信息，根据法向量信息筛选地表点pd，保留点集t3中与地表点pd的交集部分，即保留点集t3中的地表点p3d，并删除点集t3中的植被点p3z；
8、s7、重复步骤s5~s6，重新生成网格并去噪，直至符合条件，即点集t3中的植被点p3z被悉数删除，植被点p3z为空集；
9、s8、对步骤s7中重新生成的网格进行纠正，恢复不变更点集t4的拓扑关系；即得到植被已过滤的山区地形网格模型。
10、在一种具体的实施方式中，在步骤s1中，所述三维重构软件为metashape或autodesk recap。
11、在一种具体的实施方式中，在步骤s2中，所述点集t1中包括房屋、岩壁、湖泊和河流。
12、在一种具体的实施方式中，在步骤s3中，使用平面拟合算法拟合出用于三角剖分的拟合平面w，所述平面拟合算法包括最小二乘法、主成分分析法和ransac法中的至少一种。
13、在一种具体的实施方式中，在步骤s3中，将整体点集信息p即点集p投影至拟合平面w，得到点集p_w；且步骤s5中对于网格整体点集信息p，采用bowyer-watson算法进行剖分，该算法能通过计算每个点与其他点之间的距离来生成三角形网格面。
14、在一种具体的实施方式中，步骤s5具体包括如下步骤，
15、s5.1：根据步骤s3获取点集p_w和拟合平面w；
16、s5.2：在w平面中选取点集p中的三个点构成一个大三角形，要求大三角形的外接圆包含所有点；
17、s5.3：逐个加入点，对于每个新加入的点，找到所有其外接圆包含该点的三角形，这些三角形不满足delaunay性质，因此需要被移除；
18、s5.4：删除在上一步找到的外接圆包含新加入点的所有三角形，由此在三角剖分中产生一个多边形的洞；然后将新点与多边形洞的边界点连接，形成一系列新的三角形，即新的网格面；
19、s5.5：重复s5.3和s5.4，直到所有点都被加入到三角形剖分中；当对点集p_w进行完三角剖分后，最终得到三角剖分满足准则delaunay的三角形，即每个三角形的外接圆不包含任何点，此时对应的新的网格拓扑信息f_w为：
20、，
21、式中fi为新网格中的网格面，n_w为新网格的网格面总数，fn_w为新网格中的最后一个网格面；
22、s5.6：将点集p_w中的点重新投影回点集p，即恢复点集p的原始空间位置。
23、本发明还提供一种山区地形网格模型的植被过滤装置，所述装置为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的山区地形网格模型的植被过滤方法的各个步骤。
24、本发明还提供一种计算机设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的山区地形网格模型的植被过滤方法的各个步骤。
25、本发明与现有技术相比至少具有如下优势：1、在背景技术的现有专利申请中是直接对点云数据进行处理，并采用delaunay三角剖分技术来生成网格；该方法生成的网格可能不会准确反映真实的地形特征；因为点云之间的拓扑关系独立于视觉信息，仅仅基于几何距离来构建；而本发明的作用对象是更为准确的三维重构后的网格，本发明对特定区域能保持更优质的网格结构。2、本发明中delaunay 2d剖分的平面为符合区域坡度的拟合平面w，而不是统一的x-y水平面，本发明能更好地用于植被区域的筛选。3、本发明的核心为delaunay三角剖分生成的网格结果，与三维重构软件中的重柏松分布等高阶网格生成方式不同，本发明采用delaunay剖分虽然会打乱点之间的拓扑关系，出现如图5所示的实际不存在的畸形网格，但是该方法却能将地表点的特征显化，此时网格点的坡度信息虽然不是实际坡度，但是地表点的坡度特征会十分明显，这种情况下对于地表点的筛选变得极为容易。因此，虽然本发明与背景技术中的现有专利申请都使用了delaunay三角剖分生成网格的方式，但本发明并不使用该现有专利申请中的复杂的区域生长法就能清楚地进行植被过滤，且不会构建出并不符合真实地表条件的山区地形网格模型。也就是说，本发明结合了三维重构软件和现有专利申请中的delaunay三角剖分方法，且摒弃了其中复杂的区域生长法，使得本发明所述方法为一种能轻松过滤掉植被且准确的山区地形网格模型的建立方法。
26、总的来说，本发明采用融合拓扑关系，在植被过滤的同时不会破坏非植被区域的网格特征。本发明的三角剖分采用自适应方法生成拟合平面w，更有利于植被筛选。本发明利用植被的形态特征，在重新进行平面delaunay三角形剖分下，将植被覆盖的地面点特征进行显化。本发明相比其他方法计算量小，特征明显。
1.一种山区地形网格模型的植被过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的山区地形网格模型的植被过滤方法，其特征在于，在步骤s1中，所述三维重构软件为metashape或autodesk recap。
3.根据权利要求1所述的山区地形网格模型的植被过滤方法，其特征在于，在步骤s2中，所述点集t1中包括房屋、岩壁、湖泊和河流。
4.根据权利要求1所述的山区地形网格模型的植被过滤方法，其特征在于，在步骤s3中，使用平面拟合算法拟合出用于三角剖分的拟合平面w，所述平面拟合算法包括最小二乘法、主成分分析法和ransac法中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的山区地形网格模型的植被过滤方法，其特征在于，在步骤s3中，将整体点集信息p即点集p投影至拟合平面w，得到点集p_w；且步骤s5中对于网格整体点集信息p，采用bowyer-watson算法进行剖分，该算法能通过计算每个点与其他点之间的距离来生成三角形网格面。
6.根据权利要求5所述的山区地形网格模型的植被过滤方法，其特征在于，步骤s5具体包括如下步骤，
7.一种山区地形网格模型的植被过滤装置，其特征在于，所述装置为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的山区地形网格模型的植被过滤方法的各个步骤。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的山区地形网格模型的植被过滤方法的各个步骤。
