(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111539681.5 (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 东南大学 地址 210000 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 陈薇　贾亭立　杨俊宴　史北祥　 夏歌阳　李珂　张旭　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 代理人 赵丹 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种古典园林假 山的智能布局系统 (57)摘要 本发明涉及古典园林假山领域， 具体的是一 种古典园林假山的智能布局系统， 首先通过获取 目标庭院的倾斜摄影数据， 转换为矢量图后， 输 入至地理信息平台； 其次通过对既有中国古典园 林中含假山的庭院平面布局图进行分要素识别， 构建含假山庭院要素分布训练样 本库； 然后加载 机器学习模型在待设计庭院的范围内生成并筛 选出可行的庭院布局方案集； 最后使用二维展示 设备进行方案模拟展示和方案指标显示， 并输出 方案。 本发 明以古典园林中的庭院尺度的假山为 对象， 能够通过机器学习大量古典园林假山设计 的经典案例， 智能生成多种符合特定场地条件的 假山的平面布局， 并在显示设备中进行效果模 拟， 为古典园林中庭院的假山设计提供一套科 学、 便捷的方法体系。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114297750 A 2022.04.08 CN 114297750 A 1.一种古典园林假 山的智能布局系统， 其特 征在于， 所述智能布局系统包括如下步骤： S1、 数据采集 包括数据采集模块， 用于通过搭载1920*1080分辨率镜头的无人机航拍设备采集待设 计庭院的遥感数据， 提取待设计庭院边界的轮廓数据， 并输入至地理信息平台 中； S2、 案例库构建 包括案例库构建模块， 用于获取既有中国古典园林中含假山的庭院平面布局图， 构建 基于庭院主体建筑类型分类的含假 山庭院平面布局案例库； 再通过地理信息平台， 将各类含假山庭院平面布局图进行分要素识别， 生成对应的含 假山庭院要素布局案例库； S3、 机器学习 包括机器学习 模块， 用于将案例库构建模块得到的含假山庭院要素布局案例库中的矢 量图像转化为位图图像， 构建统一量纲的含假山庭院要素分布机器学习样本库； 基于可解 释的生成式对抗网络， 对抗训练含假 山庭院要素分布模型； S4、 方案集 生成 包括方案集生成模块， 用于通过机器学习 模块得到的含假山庭院要素分布模型在待设 计庭院的范围内生成对应的庭院布局方案集； 基于庭院假山布局规则筛选获得可行的庭院 布局方案集； S5、 交互输出 包括交互输出模块， 用于将待设计庭院要素布局方案集输出至1920*1080分辨率55寸 以上二维交互展示设备， 其具体包括方案图纸生成、 方案效果模拟以及方案中假山尺寸指 标展示。 2.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S2 中获取庭院平面布局图通过600dpi分辨率的自动扫描设备获取包含中国古典园林实例的 园林图集， 包括 《样式雷图档》 、 《苏州古典园林》 、 《江南园林志》 、 《中国古典园林》 、 《江南园 林图录》 中的中 国古典园林中含假山的庭院平面布局图， 输入至计算机平台中， 再通过矢量 图转换软件转换为平面布局矢量图； 其中含假山的庭院平面布局图包含庭院内硬质铺装 区、 软质铺装区、 水面、 建筑平面、 假 山平面以及周边建筑轮廓信息 。 3.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S2 中构建含假山庭院平面布局案例库根据 《园冶》 卷八中对假山设计的规定， 根据假山所在庭 院中的主要建筑的类型分为厅山、 楼山、 阁山、 书房山四种， 建筑类型根据建筑内部匾额所 书建筑名称判定， 建构基于上述庭院主体建筑类型分类的对应含假山庭院平面布局案例 库。 4.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S2 中含假山庭院平面布局图的分要素识别是将建筑与院落空间矢量数据转换为固定大小的 栅格， 通过地理信息平台中的要素提取工具， 分别将院落内各要素覆盖的栅格合并形成各 要素对应的完整面域， 各要 素包括硬质铺地区、 软质铺地区、 水面、 建筑平面、 假山平面以及 建筑边界面， 并分别标记为硬质铺地区、 软质铺地区、 水面、 建筑平面、 假山平面； 并在所有 建筑栅格数据中， 按位置 选取与院落空间矢量数据相交的栅格， 标记为院落实体边界。 5.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S3权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114297750 A 2中构建统一量纲的含假山庭院要素分布机器学习样本库是将四类含假山庭院要素布局案 例库的矢量图像转化为100dpi分辨率、 300mm*300mm尺寸的位图图像， 从而生成对应的含假 山庭院要素分布机器学习样本库， 其中四种类型的假 山各类样本数量 为10000。 6.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S3 中基于可解释的生成式对抗网络对抗训练含假山庭院要素模型的操作步骤为以高斯白噪 声为输入 数据， 以待设计庭院要 素分布图像为输出数据， 构建生成网络； 以待设计庭院要 素 分布图像与含假 山庭院要素机器学习样本图像为输入数据， 设计损失函数， 构建判别网络； 生成网络与判别网络为卷积神经网络， 通过对生成网络与判别网络进行迭代训练， 使 含假山庭院要素分布图像逐渐逼近含假 山庭院要素机器学习样本图像。 7.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S4 中的筛选获得可行的庭院布局方案集是判断 “所生成的庭院布局方案集方案的假山布局是 否位于院落 实体边界内 ”这一规则， 如果否， 则废弃该方案； 如果是， 则将该方案输出至可行 的庭院布局方案集。 8.根据权利要求1所述的一种古典园林假山的智能布局系统， 其特征在于， 所述步骤S5 中的方案效果模拟与展示是指审查人员可以通过操作杆在可行的庭院方案集中选择需要 的含假山布局方案在1920*1080分辨率55寸以上的显示设备进行展示方案图纸、 方案效果 模拟图以及方案中假 山尺寸指标展示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114297750 A 3