基于水平截面法的树木点云精细分割研究

本文提出了水平截面法精细分割树木点云的方法。首先根据点云数据在XOY平面内建立二维格网,求取每个格网内点云数据高度的均值,根据格网内点云数据的高度阈值滤除地面点云和低矮地物点云数据;其次对滤除地面和低矮地物的点云运用八邻域算法提取树木点云,运用水平截面法对树木分层处理,求取每一层树木点云的轮廓线;再次将轮廓线连成多边形,求取多边形的最小外接圆的圆心,运用最小二乘直线拟合算法对各层圆心进行直线拟合,根据拟合直线与地面的交点,可以求取树木的精确位置;最后根据距离最近的原理,对树木进行了精细分割。实验表明:本文研究的方法可以较好的实现树木点云的提取,避免了传统方法设置参数过多的弊端。     

点到平面距离的点云数据压缩方法

针对三维激光扫描点云数据采集过密、冗余信息较多,现有压缩算法存在不足的问题,该文提出了基于点到平面距离的散乱点云压缩算法。将该算法与基于三角形法向量夹角和格网法两种现有算法的压缩结果进行比较,通过对比构建的空间三角网可以发现,该文算法对物体特征复杂的部位有较好的压缩效果,且在压缩率较高时,不会使较平缓的部位出现过度压缩而失真的情况。     

基于车载点云数据的树木提取与分析

本文基于高速公路高精度点云数据,首先通过点云数据的分类处理实现对树木点云数据的提取,将树木点云投影到水平面,采用DBSCAN密度聚类算法实现单根树木的提取;然后在数据密集区域存在树木树冠点云重叠的区域,本文结合树干几何特征提取树干的位置信息,计算所有点云到树干中心的欧氏距离,将所有点云归类到最近的树干进行粗分割;最后根据粗分割的树木轮廓特征确定树冠模型与树冠中心,提出了采用基于密度特征的格网竞争算法对重叠的区域进行精细分割。试验表明,本文采用的树木分割方法能够实现单棵树木精确提取。     

全站仪模式获取三维激光扫描点云数据方法研究

结合传统测量理论的基础方法和三维激光扫描作业的先进方式,通过实例验证比较和数据分析来详细阐述采用全站仪模式作业获取三维激光扫描点云数据的方法可行性。     

海量点云数据滤波处理方法研究

简述目前几种主要的点云滤波方法,运用MatLab语言编程实现移动窗口最小二乘曲面拟合算法对数据进行滤波处理,经实验数据分析取得良好的滤波效果,能有效滤除点云噪声,获得高精度的建模数据,同时很好地保持地形特征。     

基于逐点前进法的点云数据精简

本文在道格拉斯-普克法的基础上提出利用逐点前进法对点云数据进行精简,以兔子的模型为对象进行试验研究。结果表明,逐点前进法对点云数据精简在速度和精简率上与道格拉斯-普克法相比有明显提高。     

地面激光点云强度噪声的三维扩散滤波方法

为提高点云数据质量,对点云强度进行滤波的同时保持边缘和细节特征,针对地面激光扫描点云的数据特点,研究建立了点云强度三维扩散滤波方程。深入分析扩散尺度在扩散滤波中的作用,利用信噪比作为滤波质量的定量评价方法,通过统计试验和对比试验,证明本文方法在点云强度滤波中具有较好效果。     

基于多维欧氏空间相似度的激光点云分割方法

点云数据分割是对激光扫描(LiDAR)场景进行三维重建的基础。针对现有基于边界、表面或聚类的点云分割方法中存在的分割不足或过度分割问题,提出了一种基于多维欧几里德空间相似度的点云数据分割方法。通过计算激光点的法向量,结合点云的光谱特征进行数学变换,计算激光点在多维空间中的欧氏距离,比较邻近点间的相似性,最终完成对激光点云数据的分割。该方法解决了常用点云分割中几何特征和光谱特征无法同时使用的问题,融合了几何分割和颜色分割的两方面优势,提高了点云分割精度。采用2组数据分别比较了基于几何特征、光谱特征和多维空间相似度的3种不同分割算法的分割结果,实验结果验证了该方法的可行性和实用性。     

基于RANSAC算法的隧道点云横断面提取

针对最小二乘法对所有点(包括局外点)拟合难以得到最佳线性参数的问题,本文基于RANSAC算法对观测值随机抽样进行参数估算,判断符合模型的内部点为一致集,并通过迭代得到足够的一致集,最后设计试验验证该算法的适用性;对隧道点云采用基于中轴线方法进行边界提取,以及三维激光扫描用于生产实践提供参考意义.     

基于法向量模糊聚类的道路面点云数据滤波

针对道路面三维激光扫描的特点,结合点云法向量分布特征,提出了基于法向量模糊聚类的点云数据滤波算法。通过对3种不同类型实测道路面数据的实验表明,该算法对于路面扫描过程中产生的非路面冗余数据有较好的滤波效果,为点云数据滤波提供了一种新的手段。     

基于点云强度的公园乔木检测方法

利用树干石灰涂层在激光点云中的高反射特性,本文提出一种基于点云强度的公园乔木检测方法。首先,使用三维激光扫描仪采集点云,并对点云进行去噪以及地面滤波。接着,对非地面点进行阈值分割,高强度部分包含了涂有石灰的树干。最后,对高强度点实施欧式聚类算法,通过尺寸与点数的约束,得到树干的聚类单元。通过实验证明,该方法具有自动化程度高、检测率高、误检率低等优势,满足公园调查的技术要求。     

基于点云数据构建树木骨架的方法

树木骨架在树木三维建模及林业研究中具有重要意义。基于地面三维激光扫描系统获取的树木点云数据,提出了一种利用体素空间转换方法而快速构建树木骨架的方法。首先,根据树木的点云数据构建特定的体素空间;然后,对投影变换的每层体素进行连通成分分析,解算出每个体素层所包含的骨架结点;最后,利用单源最短路径算法构建树木的骨架。实验证明,文中提出的方法是可行且有效的。     

多标记点过程的Lidar点云数据建筑物和树冠提取

将机载激光扫描点云数据转换成点云特征影像,提出基于多标记点过程的建筑物和树冠目标几何对象的自动提取方法.首先根据目标的几何特征建立吉布斯自由能变模型,通过目标的一致性建立该模型的数据项,通过目标的拓扑性质等空间特性建立该模型的先验项.然后利用可逆跳转马尔可夫蒙特卡洛(RJMCMC)算法进行采样,并采用模拟退火算法进行优化求解,实现建筑物目标和树冠目标几何对象的多目标自动提取.试验结果表明该方法能够从机栽激光扫描数据中有效地提取建筑物和树冠,具有较强的稳健型.     

基于分层格网点密度法的车载LiDAR点云单株树信息提取及精度分析

本文基于分层格网点密度法实现了车载激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)点云数据中单株树信息的提取,并通过改变格网阈值研究了算法中出现的参数(格网大小、格网高度)以及点云数据中的噪声地物对单株树信息提取精度的影响.研究结果表明,采用分层格网点密度法,能有效地在点云数据中提取单株树...     

车载激光点云数据中行道树三维信息自动提取研究

城市行道树三维信息是城市智慧管理的重要基础信息之一,本文研究了一种基于车载激光点云数据的行道树三维信息自动提取方法。首先,根据行道树点云和周围地面点计算树高;然后,针对残缺树冠点云,应用点云不同方位距离对比计算冠幅;最后,根据树干扫描分层点云,运用RANSAC算子拟合圆模型,计算胸径。通过实际测量数据进行验证,本文方法提取出的行道树信息误差较小,精度较高。     

基于机载激光点云的建筑物高度提取方法研究

以宁波市第一次地理国情普查中的建筑高度普查专项工作为例,提出了一条基于激光点云分类成果、大比例尺地形图和DEM,快速提取建筑物高度的技术路线。实验结果表明,该方法可快速准确提取建筑高度和顶部纹理信息,从而为城市建设和规划提供了可靠的测绘地理信息服务和保障。     

一种激光点云数据生成顾及地形特征的道路断面算法

机载激光雷达(LiDAR)是一种新的获取高精度和高密度地形数据的测量手段,是公路测设中数据采集的理想方式。本文通过对激光雷达获得的散乱点云构建索引,利用坡度变化极值法提取地形特征点,并利用这些特征点生成顾及地形特征的道路纵横断面,可以为道路勘察设计迅速提供高精度的基础资料。     

一种基于点云数据的DEM生成方法

利用机载激光雷达点云滤波已成为获取高精度数字高程模型的重要手段之一。本文充分考虑规则格网和虚拟格网的优势,利用规则格网进行建筑物区域与非建筑物区域的初步分离;然后,利用虚拟格网进行非地面点的去除,最后,用获得的地面点生成DEM,取得了较好的实验效果,具有一定的实用价值。     

一种基于高程差粗糙度的建筑物激光脚点提取方法

LiDAR技术逐渐成为获得城市三维信息的主要手段之一,其中建筑物信息的提取,是目前研究的难点和热点。为了能够更好地提取建筑物信息,在分析现有建筑物提取方法优缺点的基础上,结合高程信息和滤波结果信息,设计了一套基于虚拟格网的建筑物激光脚点提取方法。实验表明该方法提取效果较好,而且对数据质量要求较低。