激光点云与影像点云辨析

正一、引言三维激光扫描技术是一种获取城市三维空间数据的新手段,20世纪末出现后,该技术逐渐成为摄影测量、遥感等领域的研究热点。按照载荷平台的差异,三维激光扫描主要分为地面、车载和机载3类。其中,地面激光扫描仪如国外的Faro Focos3D、国内的LS300等通常被安置在地面三脚架上,车载激光扫描仪如iScan移动测量系统等安置在汽车上,机载激光雷达主要在飞机、热气球等移动搭载平台上应用。随着光学、电子学的不断发展,以及GPS技术、惯性导航技术、CCD影像及激光测量技术的发展与成熟,多平台和多传感器集成技术成为获取地球空     

基于ArcGIS的云存储三维激光点云测图实现方法

描述了基于ArcGIS二次开发海达云存储三维激光点云测图插件,实现了内业人员在局域网内协同完成点云测图的方法。在数据服务器上部署MogoDB数据库,向数据库中上传海量三维激光点云和全景数据,内业人员在局域网内下载作业区域数据,在ArcMap中实现激光点云和全景影像数据绘制,基于点云数据进行地物要素采集和属性数据录入,可提高数字化要素的作业效率,为数字测图建库提供了一种新技术手段和作业模式。     

三维激光点云与全景影像匹配融合方法

一、引言近年来,三维激光扫描技术不断发展,在数字城市、文物保护、三维重建等领域有着越来越广泛的应用。三维激光扫描仪作为获取三维空间数据的重要手段,能够快速、准确、大量地获得物体的空间几何信息,而高分辨率数码相机能够得到高质量的二维纹理数据,两者对目标的描述具有互补性。这两者的结合可生成精确、真实的三维世界,为虚拟三维环境的构建提供了很好的数据支撑。因此,     

基于共线原理的全景影像真彩色点云生成算法

常规激光点云数据通过将激光点云与彩色影像进行融合,将影像所富含的色彩信息赋给相应的激光点云、可形成一种"纹理丰富、颜色直观、位置准确"的真彩色点云成果,不同类型相机拍摄得到的影像对激光点云赋彩色的原理和过程均不相同。文中基于移动测量系统及360°全景影像的测绘高新技术,研究全景相机拍摄的影像与激光点云的匹配、融合,提出一种基于共线原理的由全景影像给激光点云赋彩色的算法。算法充分利用全景影像360°可视以及激光点云位置精确的特点,经实验验证算法推导正确,生成的真彩色点云色彩纹理细致,空间位置准确。     

车载MMS激光点云与序列全景影像自动配准方法

提出一种车载移动测量系统（MMS）激光点云与序列全景影像自动配准方法。首先采用层次化城市场景目标提取方法自激光点云提取天际线矢量,在全景影像中经虚拟成像与分割角点提取算法生成天际线矢量。然后,将提取结果作为几何配准基元,构建配准基元图,通过最小化配准基元图编辑距离进行匹配,组成共轭配准基元对,解算2D-3D粗配准模型,获得全景影像与LiDAR点云参考坐标系之间的初始转换关系。最后,为消除几何配准基元提取与匹配误差对配准结果的影响,自序列全景影像虚拟成像影像生成多视立体密集匹配点云,继而使用变种ICP算法优化其与激光点云数据间3D-3D配准参数,间接优化全景影像与激光点云间的配准参数,精化配准结果。试验结果表明,本文提出的自动配准方法可以实现车载MMS激光点云与序列全景影像的1.5像素级自动配准,配准成果可应用于真彩色点云生成等点云/影像数据融合应用。     

车载全景影像与激光点云融合生成彩色点云方案

针对车载全景影像与激光点云数据融合的研究不足的现状,文章给出了一种适合球面全景影像的车载彩色点云生成方案:由车载POS数据及系统标定参数可获得全景影像的外方位元素,依据影像的采集视角选择激光点最佳的关联影像,然后以球面投影为成像模型获得激光点在影像上的颜色属性值,进而获得彩色点云数据;并对融合的误差进行了讨论与分析。经过融合后的彩色点云几何精度高、目视效果好,使两种数据源的优势得到了有效的结合。实验结果验证了这种方法的可行性和准确性。     

基于罗德里格矩阵的车载激光点云与全景影像配准研究

提出一种基于罗德里格矩阵的车载激光点云与全景影像的配准算法,该方法利用车载GPS/IMU获取全景影像投影中心的初始位置,并采用共线条件方程描述全景投影中心、全景影像像点和同名激光点云间的几何关系,最后基于罗德里格矩阵变化法实现配准参数的解算。试验结果表明,本文提出的车载点云与全景影像的配准方法计算简单,并具有较高的配准精度。     

基于影像点云的三维激光扫描仪成图与建模软件

一、引言随着信息技术的发展,数字城市建设在全国已经形成一股势不可挡的浪潮。城市地形三维信息的快速采集与提取是当前数字城市建设的热点与难点。基于三维激光扫描数据的数字测图与三维建模日益成为非常有竞争力的数据获取手段之一。但目前市面上采用的测图与建模方法基本上只基于激光点云数据,而点云的可视化效果与可视性不强,导致成图与建模判读困难、速度慢、成     

可量测影像序列的组合定位算法及其在1:50 000地图测绘中的应用

本文提出了基于CCD传感器获取的可量测影像序列的组合定位方法,并结合多传感器抗差自适应融合算法,给出了实用的组合定位滤波公式,利用该组合定位方法可以在已知前一时刻位置的基础上,利用当前的姿态和影像观测值计算出当前的位置。实际计算表明：① 该算法不需要存储大量的影像和计算控制点坐标,降低了存储和计算要求;②虽然单独使用可量测影像序列进行定位时存在误差积累,需要定时复位,单组合定位算法仍然可以有效提高组合定位的可靠性和精度。通过分析可以看出,利用该算法可以充分利用移动测量系统的现有设备和信息,提高系统的整体性能,因此,非常适合应用于移动测量系统中。     

基于机载激光扫描和倾斜影像匹配的点云构建及差异性分析

点云是三维空间数据的重要组成部分,机载激光扫描和倾斜影像匹配是两种主要点云构建技术,具有共性与差异性。本文旨在分析机载激光扫描和倾斜影像匹配技术构建点云的差异性,首先阐述了机载激光扫描和倾斜影像匹配点云构建的具体方法,然后结合案例,从点云构建效果、数据完整性、密度、精度和植被穿透性等方面进行比较和分析。结果表明,两种技术构建点云都具有较好的数据完整性,均能生产高密集点云,远超规范要求,精度相当且较高,但是激光扫描在遮挡区有漏洞,影像匹配局部盲区细节失真;激光点云具有较好的穿透性,能实现不同植被覆盖区域地面点云构建,而影像匹配点穿透性差,在密集植被区域存在缺失甚至不能构建地面点。研究结果为后续点云构建方法的选用和优化提供了参考,具有一定的研究与应用价值。     

地面激光点云与航空影像相结合的滑坡监测

面向云南某水电站滑坡监测的实际需求,提出了将地面激光点云数据和航空影像相结合的滑坡监测方法。首先,通过数据配准,实现地面激光点云数据和航空影像数据的融合统一;然后,通过数据去噪与地表模型重建建立监测的数据基准;最后,通过基于地表模型的整体变形分析和基于剖面的采样分析,对滑坡区域的变形规律进行研究。通过对已经获取的5期监测数据的分析表明,本文提出的监测方法具有较高的监测精度和很好的适用性。     

可量测360°街景地图建库与在线发布技术分析

提出一种融合360°高清全景影像和三维激光点云的可量测街景地图建库与快速在线发布技术。首先对可量测街景地图的特征和数据模型进行探讨,提出基于车载三维激光全景移动测量系统的连续可量测街景处理和建库方法。其次,提出了可量测街景影像在线发布的技术框架,设计并开发了基于Flex的街景客户端浏览控件。最后,以天地图·义乌为例,开展从车载三维激光全景移动测量系统数据采集、数据处理到街景发布实践,建立了义乌市可量测街景地图在线服务,并与市级地理信息共享服务平台无缝对接,实现了市级地理信息共享服务平台街景在线发布。     

可量测实景影像在数字城管中的应用

简要介绍可量测实景影像技术,探讨基于可量测实景影像技术的数字化城市管理部件数据采集与建库,并介绍基于此技术的福田区城市管理部件数据采集及建库项目工作应用情况,认为基于可量测实景影像的城市部件普查方案,对于其他城市开展数字化城管部件数据采集具有重要的借鉴意义,建立的实景影像数据库不仅可以为数字城管、智慧城管,还可以为数字城市提供信息服务。     

基于可量测实景影像的空间信息服务

讨论了面向第三代Internet和Web2．0模式下的空间信息服务需求，提出了空间信息服务的数字地球影像体系，并给出了一种可量测实景影像数据获取、组织管理以及与4D产品集成的技术途径。首次提出了可量测实景影像空间信息服务体系，对基于可量测实景影像的空间信息服务的前景进行了展望。     

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。     

结合全景影像的车载点云空洞修复方法研究

针对单一利用点云数据修复空洞而缺乏真实性的问题,提出了一种结合全景影像的车载点云空洞修复方法。该方法首先探讨了基于全景球共线方程的车载点云与全景影像精配准,然后构建了三角格网提取点云空洞范围,针对全景影像变形问题,采用了球面透视模型进行纠正,最后研究了基于SIFT算法的区域种子点密集增长算法,利用前方交会法生成填补点云。实验表明,该方法生成的填补点云具有真实性和完整性,将填补点云与原始点云融合,实现了车载点云空洞修复。     

移动测量系统宽幅影像的几何拼接与量测

研究了移动测量系统宽幅影像的拼接与量测算法。通过建立三幅影像柱面全景投影的几何关系,能够直接拼接完成宽幅影像。利用宽幅影像和原始影像间反投影变换关系以及三幅原始影像的同、异步立体像对,可建立宽幅影像与物方空间坐标间一一对应关系,从而实现宽幅影像目标的量测算法。宽幅影像的投影拼接和量测实验表明,利用柱面全景投影拼接得到宽幅影像的方法可应用于移动测量平台宽幅影像序列的拼接;在原始影像具备同步立体像对的条件下,宽幅影像量测的绝对精度可达1 m以内,相对精度可达0.2 m以内,满足城市环境实景目标量测的精度需求。     

车载激光雷达点云与全景影像的自动配准

针对激光雷达点云数据缺乏纹理信息的问题,该文提出一种基于互信息的车载激光雷达点云与全景影像配准方法。该方法使用统一的球面全景成像模型,引入互信息作为相似性测度,将车载激光雷达点云生成的深度图与信息提取后的全景影像进行配准,实现配准参数的自动、高精度解算。同时,对车载激光雷达点云与全景影像配准的精度进行评定与分析。实验结果表明,车载点云与全景影像的配准方案是可行的,具有较高的配准精度。     

车载全景影像与激光点云数据配准方法研究

全景影像与激光点云的高精度配准是车载移动测量系统中多传感器数据集成处理的关键环节。本文针对车载多面阵拼接全景影像与激光点云的配准问题, 提出了一套高精度的数据配准方法。通过高密度的静态激光点云解算每个面阵CCD在激光扫描仪坐标系下的外标定参数, 以实现单张CCD影像与激光点云在扫描仪坐标系下的配准, 在全景拼接过程中全景影像与单张CCD影像精确的映射关系已知, 利用扫描仪坐标系、POS坐标系及WGS-84坐标系间的转换关系即可获得全景影像与激光点云在物方坐标系下的动态、高精度的配准参数。试验表明该数据配准方法精确可靠、适用性强, 能满足基于全景影像与激光点云数据融合的城市道路竣工、部件采集、目标提取、三维重建等高精度量测应用需求。     

三维激光点云联合无人机影像的古建筑重建

古建筑保护是当下测绘领域的热点研究课题,非接触测量是克服传统方法数字化不足、容易造成"二次破坏"的有力举措。本文以哈尔滨红霞街99号外侨私邸为例,提出了一种将三维激光扫描技术和无人机航测技术相结合进行古建筑重建的研究方案。基于三维激光扫描仪和无人机获取的古建筑内外点云数据和影像数据,利用点云数据生成正射影像并绘制平、立、剖面图,创建三维模型,最后以实地量取的建筑物尺寸数据为参考分析得出图纸和模型误差。结果表明：利用三维激光点云联合无人机影像能够高效地进行建筑图纸恢复,创建高精度精细化的三维模型,为古建筑保护提供了一种全新的思路。