A háromdimenziós virtuális városmodellek széles körben elterjedtek az utóbbi években, szerepük a megjelenítés mellet különböző elemzési feladatokban is jelentős. Ugyanakkor az adatok mennyisége miatt a modellgenerálás nagyfokú automatizálása kulcsfontosságú a hatékonyság szempontjából.

A LiDAR (Light Detection and Ranging) mérési technológia segítségével nagy pontosságú levegőből készített háromdimenziós pontfelhőket kaphatunk különböző földrajzi területekről, ami az optikai úton sztereokép-számítással nyerhető magasságtérkép hatékony alternatívájának számít a városrekonstrukciós feladatokban.

Munkám során olyan automatikus és robosztus algoritmusok kifejlesztésére törekedtem, melyek légi LiDAR felvételek feldolgozásával részletekben gazdag háromdimenziós virtuális városmodelleket generálnak. A feladat megvalósításakor felhasználtam a kutatócsoportunkban korábban kifejlesztett pontfelhőosztályozó és előzetes tetőszegmentáló eljárásokat. A munkafolyamathoz a következőkkel járultam hozzá. A felületnormális alapú tetőszegmentálás alapötletéből kiindulva terveztem egy olyan eljárást, amely a tetőszegmensek határait is figyelembe veszi, így a szomszédos szegmensek résmentesen összeérnek. Algoritmust dolgoztam ki a tetőrészek éleinek detektálására, és ezek alapján történő poligon felületek generálásra. Gondot jelentett, hogy mivel a felhasznált háromszögelési eljárások a tetőszegmensek konvex burkára illesztik a felületmodellt, konkáv tetőszegmensek homorú külső részeiben hamis háromszögek keletkezhetnek. Erre a problémára egy Markov véletlen mezős eljárást adtam, melynek segítségével kiszűrtem a hibásan megjelenő háromszögeket. Az eljárásokat megvalósító szoftvert alkalmassá tettem nagy területet lefedő mérési adatok feldogozására, módszereim hatákonyságát egy 240m x 2.3km területű és kisebb 200 négyzetméteres régiók mérési adatain teszteltem. A megfigyelt eredmények alapján a szoftver robosztusnak bizonyult és több építészeti irányzatot követő háztetőkről is valósághű modelleket rekonstruál.

Az elkészült algoritmusokat az MTA SZTAKI Elosztott Események Elemzése Laboratóriumában folyó és az Európai Űrügynökség által támogatott DUSIREF projektben szeretnénk felhasználni a jövőben, különböző légi és földi pontfelhő alapú gépi felismerő eljárásaink eredményeinek a megjelenítéséhez. Másrészt az elkészült háromdimenziós modelleket különböző időpontokban készül űrképekkel szeretnénk összevetni, megvizsgálva az adaptív textúrázhatóság és a változásdetekció lehetőségeit.