基于车载激光点云的道路边线自动分类与提取

车载点云数据的自动分类与提取是进行城市三维建模的基础和关键步骤。文章利用国产SSW车载激光建模测量系统获取的点云数据丰富的底层信息(点云基于激光扫描坐标系的坐标、相邻点梯度等)提出了一种针对道路边线的自动分类与提取算法。通过粗提取和精提取两个步骤得到准确的道路边线点云,再采用最小二乘拟合算法进行拟合,自动生成道路边线矢量文件。     

一种车载激光点云中杆目标自动提取方法

杆目标是城市中重要的基础设施,其自动提取对智慧城市数据快速更新具有重要意义。车载移动测量系统可以快速获取道路两侧地物的高精度点云数据。针对车载点云提出了一种基于杆圆弧特征的杆目标自动提取方法,首先根据单条和相邻多条扫描线上目标分布形态,对原始点云中的非杆柱状部分进行聚类去噪;然后运用约束随机抽样一致性(random sample consensus, RANSAC)检验算子搜索圆弧状点集,对其三维特征进行统计分析,精确识别杆柱状部分;最后根据目标点云空间形态动态确定区域生长条件,搜索杆目标的完整点云。实验分析结果表明,该方法能有效降低杆目标提取中邻近非杆地物的干扰,具有较强的自适应能力。     

移动车载激光点云的道路标线自动识别与提取

对移动车载激光测量LandMark系统获取的路面激光点云数据进行研究,结合激光点云的回波反射率、扫描角,以及量测距离等特征信息与道路标线的属性信息,提出了一种基于车载激光点云的道路标线自动识别与提取算法。从点云中提取道路标线,采用最小二乘线性最优拟合算法对提取的标线点云进行拟合,生成道路标线的CAD轮廓线,实现道路标线的自动化识别。以移动车载LandMark系统的Sick激光扫描仪获取的路面激光点云为例进行实验,实验结果表明该方法的可行性和有效性。     

多载体移动测量系统在海塘工程中的应用研究

以钱塘江海塘为试验区域,利用移动测量系统,结合车载移动测量系统与船载移动测量系统,用以获取海塘完整的高精度三维点云数据,通过数据处理实现了对海塘DEM的生成与断面的提取。根据成果检验,分析其可靠性,得到了一种基于移动测量系统的海塘地形信息获取的方法。     

一种车载激光扫描点云中路面坑槽自动提取方法

以车载激光扫描点云数据为研究对象,提出一种剖面线自适应曲线拟合的坑槽自动提取方法。首先对点云进行地面滤波,获取地面点云;然后绘制路面连续剖面线,通过点云提取剖面线上网格节点的高程,并进行高程高斯平滑处理;之后对剖面线节点进行最小二乘曲线拟合,以符合角度约束的高曲率点作为候选坑槽边界点;最后对候选坑槽边界点进行聚类去噪优化,提取坑槽轮廓以及面积和深度信息。以车载移动测量系统获取的某段道路点云数据为例进行实验,实验结果表明,该方法能准确提取规则、不规则及凹陷形坑槽,提取结果与人工量测结果具有较高的一致性。     

车载激光点云领域比较的道路边线提取方法

对车载激光扫描获取的高速公路信息进行研究,提出直接利用三维激光点云数据的平面和高程信息,通过点云与其邻域比较进行道路边线提取的方法。该方法提取不需要其他辅助数据,能直接从点云中自动提取出道路边线信息,对点云数据自动提取具有一定借鉴意义。     

车载激光扫描数据分类支持下的路面数据提取

车载激光扫描系统可以快速采集道路及两旁的建筑物、植被、电杆等地物的点云数据,而点云数据的分类提取是车载激光扫描系统应用的关键。本文选用全景激光移动测量系统获取的激光点云数据,分析了路面点云数据的特征,采用渐进格网法进行了路面点云数据的提取研究;通过试验区的实例验证,取得了较好的分类效果。     

车载激光彩色点云的道路标志线提取方法

以车载激光扫描点云数据为研究对象,提取了车载激光扫描系统获取的路面道路标志信息;利用点云数据的坐标、RGB、强度等属性信息,提出了一种适用于城区街道道路标志线的自动提取方法流程;提出了点云高差法、灰度差值法、强度差值法和动态网格密度法配合使用解决问题,实现了目标物的提取。通过SSW激光建模测量车扫描的多个路段的点云数据试验,道路标志线点云的提取成功率达到90%以上,达到了算法的预期目标,具有较高的实际应用价值。     

基于车载激光点云的道路病害提取技术研究

相较于传统摄影测量及人工视觉检测道路病害的方法,车载移动测量系统具有实时、动态、高精度和高密度等优点,它可以大面积、高分辨率、快速地获取目标地物的三维空间信息。本文采用车载移动测量系统作业,进行沿线激光点云数据采集以及全景影像数据采集,应用Vsurmap后处理测图软件的单、双全景采集功能对道路病害进行提取。     

机载LiDAR数据大区域城墙自动提取

针对传统测量耗时耗力且难以获取古城墙精确侧面信息的缺点,该文提出将LiDAR技术应用于古城墙数字存档工作。提出基于城墙断面的"横向探测—纵向探测"城墙顶部和侧面点云提取算法,以及"城墙待选区提取—断面格网构建—顶部侧面点云提取"技术方案,有效地克服城墙特殊的空间形态和复杂的点云结构所带来的点云分割困难,实现大区域机载LiDAR数据城墙点云自动提取,解决了利用机载LiDAR进行古城墙数字存档的关键技术问题。基于南京明城墙的实验结果表明,该算法对于大区域古城墙提取切实可行有效。     

基于多源点云数据的铁路线路信息化

相比于传统测量手段,移动扫描技术能够提高测量效率,但点云数据具有体积大、密度高、冗余数据多等特点,测量过程中扫描仪覆盖范围大,大量无效点云被获取。针对该问题,本文提出了一种基于多源点云数据提取铁路线路信息的方法。首先,根据钢轨点云的反射强度和几何特征预处理,采用微分的思想提取线路中心线;其次,对钢轨点云模型降维处理,参考高速铁路路用钢轨轨头宽度允许误差设定收敛条件建立钢轨模型,提取线路平面线和纵横断面;然后,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取接触线和站内附属设备;最后,基于反射强度快速分割钢轨,采用Dynamo编程语言对Revit进行二次开发,快速建模,对推动铁路设计智能化、可视化水平具有十分重要的作用。     

移动测量系统交通标志自动提取的设计与实现

面对移动测量系统海量的数据,人工获取交通标志类型效率低下,本文提出基于移动测量系统的交通标志自动提取解决方案。首先,分析了移动测量系统交通标志图像的特点,在此基础上提出了合适的交通标志自动检测和识别的方法;然后,设计了交通标志自动提取流程;最后,以上述理论为基础设计实现交通标志自动提取模块,包括自动提取模块的数据库设计和功能设计,系统实验表明该系统可以大大提高交通标志提取的效率,降低作业成本。     

基于非量测数码影像的古建筑三维模型重建

基于数字近景摄影测量技术,利用非量测数码相机与全站仪分开作业的方法,获取相关数据资料。本文结合一般摄影测量软件建立文物的DEM、生成三角网、提取点云信息、自动结算三维点坐标,再进行图像配准,解决纹理映射,从而实现古建筑物的三维建模。以沈阳建筑大学八王书院为例,利用三维近景摄影测量软件PPSG2.0对获取的非量测数码影像成功地进行了建模。     

顾及几何及颜色信息的倾斜影像立面点云提取

针对建筑物立面自动提取难题,根据多角度航空倾斜影像密集匹配生成的三维点云,提出了一种顾及点云几何及颜色信息的建筑物立面点云自动提取方法。首先通过计算三维点云中各点对应的法向量,并根据法向量方向进行粗略的分割;然后根据各点的颜色信息剔除植被点云;在此基础上剔除少量地面点,通过基于聚类分析的后处理获取立面点云。利用2组数据进行了实验,结果表明,本文方法能够自动提取出建筑物的立面,立面的完整性和正确性都大于90%,准确率大于83%,为后续立面的重建提供了基础。     

车载点云特征对应影像自动分割技术研究

车载点云数据通过自动提取,可快速得到大量的三维特征数据,利用同步影像数据不仅能提高目标判读的准确性与效率,而且能获取目标对象的属性信息,对质检巡视、部件属性调查、三维建模等生产活动有重要的作用。本文提出了一种车载点云特征数据对应的影像自动分割技术,通过影像的位置姿态判断影像与特征信息间的关系,实现最佳影像自动选取和分割,生成适当范围局部正射影像,并在新影像中标示出特征信息的正确位置。     

3D SLAM的室内背包移动测量系统研究

针对室内移动测图中GPS信号缺失,导致无法获取精确定位坐标与导航的问题,该文研发了一套室内背包式移动测量系统,该系统能够利用三维激光定位与测图的方法实现快速同步定位及地图创建和室内三维激光点云获取,可以应用在室内或地下的环境中进行数据采集,在不损失作业效率的前提下获取系统作业轨迹、高精度点云等多种数据结果。为了对系统的精度进行验证,使用该系统在实验室大楼走廊中进行实验获取室内三维激光点云,并将实验结果与采用常规测量手段得到的结果进行对比分析。实验表明,此系统的相对精度和绝对精度分别能够达到0.048和0.047m,在室内三维信息获取过程中相比较于传统作业方式显著提高了作业效率和数据质量,能够满足室内建模与测图要求。     

基于轻便型移动测量系统的城市三维建模技术研究

轻便型移动测量系统能高效率、高速度地采集道路两旁丰富的地物信息,可以为城市三维建模提供丰富、准确的基础点云数据。本文结合系统构成、工作原理、全景影像采集及点云数据采集的特点,研究了基于轻便型移动测量系统的城市三维建模技术解决方案,满足了实际工程需要。     

基于移动曲面拟合的机载LiDAR海底点云滤波方法

机载Li DAR在浅海区域获取的点云数据与陆地点云不同,陆地点云滤波方法并不完全适用于海底点云滤波。针对此问题,提出一种基于移动曲面拟合思想的海底点云滤波方法,并综合点云高程和强度信息进行阈值设定,去除各种原因造成的噪声点云。通过对某浅海区域的海底点云滤波并最终提取海底地形的实验,验证了该方法的有效性。     

移动LiDAR点云室内三维结构化重建方法和关键技术研究

室内移动 LiDAR测量系统集成了IMU、激光扫描仪、数码相机等仪器设备,在无GNSS室内场景的三维空间信息快速获取方面取得了重大突破,为室内空间数据获取提供了全新的技术手段.然而,由于室内环境复杂、目标丰富、移动对象、多次反射等情况,移动LiDAR测量系统获得的点云具有遮挡严重、数据缺失、噪声较大、密度分布不均匀的特点,给室内三维模型自动化快速重建与表达带来了极大的挑战.具体表现为要素提取难、多种室内场景适应难、自动化程度低、重建精度低等问题.本文针对移动激光点云的室内房屋分割和模型重建所面临的瓶颈问题,展开研究,提出了解决方法.     

高精度矢量数据的路面三维自动建模方法

为了解决路面手工三维建模速度慢、工作量大等问题,本文面向规范化处理的高精度矢量数据,对不同路口进行精细化设计,自动生成路面三维模型。首先使用道路高精度三维信息采集软件,在获取的点云数据中半自动化提取准确的道路边线、道路标识线等矢量信息;然后针对不同路口进行精细化线形设计,提出连续四边形重建方法、弯道平滑处理方法、交叉口重建方法及路面标识线投射重建方法;最后对提取的高精度矢量数据进行规范化处理,在满足路面线形设计要求后,借助MAXScript脚本实现路面三维自动化建模。以车载移动测量系统获取的某段道路点云数据进行试验,验证了该方法的可行性和有效性。