基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法

为了高效分析露天矿地形特征，本文利用无人机激光雷达扫描矿山，提出了一种基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法，即数量场梯度法。首先将点云的高程信息作为各点对应的数量场，计算各点数量场梯度的模，经分析，道路和边坡这两类场景梯度的模范围分别为[0.00,0.03]和[0.28,0.35];然后根据梯度的模范围筛选出台阶线特征点；最后对特征点进行四叉树索引，对每个叶节点进行最小二乘，拟合空间直线，并输出拟合的台阶线。通过与现有软件提取的台阶线对比，本文提出的数量场梯度法具有人工干预少的优势，且提取的台阶线错误率低于10%,位置精度优于0.6 m,可大幅提高露天矿测绘产品的自动化生成效率，有较好的应用前景。