复杂地形电力线机载激光雷达点云自动提取方法

针对传统电力线自动提取方法提取复杂地形下电力线效果较差的不足,从输电走廊机载激光雷达点云数据特征出发,在分析复杂地形下传统方法提取电力线问题的基础上,提出了一种电力线自动提取的新方法,并应用实际线路点云数据进行了可行性验证.所提方法首先通过空间划分将长距离、复杂地形转换为多个小距离尺度空间组合,基于子空间特征的差异化高程阈值分割算法实现地物点分离,解决了传统单一高程阈值分割法不能有效识别电力线与地物点高程重叠的不足,然后利用高程密度分割算法实现杆塔定位与电力线提取,并提高算法效率.案例试验结果表明,所提出的方法能实现复杂地形下和平坦地形下的电力线准确自动提取,且提取的正确率高,算法效率较好,提出的算法可用于工程.     

基于区域增长的城区机载激光雷达数据的分类算法研究

机载LIDAR从城区点云数据中获取建筑物脚点并进行建筑物重建是当前的一个研究热点与难点。目前点云数据的分类算法在城市区域建筑物和树木靠得很近时,则会将建筑物和树木错误的融合到一个类别中,从而难以准确地提取建筑物。本文综合考虑建筑物和植被点云的高程纹理信息和多重回波信息的不同特性,提出一种直接针对原始离散LIDAR点云数据的建筑物和植被区分的分类算法。试验结果表明,本文提出的算法能正确识别建筑物和植被且不受建筑物的形状、大小、结构影响,也不受植被的分布密集度和分布形态的影响。     

泥石流沟谷地形的机载激光雷达点云滤波算法对比

为探究不同滤波算法对泥石流沟谷复杂地形机载激光雷达点云数据处理的普适性,选取昆明市东川区大白泥河沟作为研究区,采用改进的渐进加密三角网滤波(IPTDF)、布料模拟滤波(CSF)、基于坡度的滤波(SBF)3种常用滤波算法对研究区内的15个样本机载激光雷达点云数据进行滤波试验,结合国际摄影测量和遥感学会提出的交叉表评价体系对滤波的结果进行量化分析,探究坡度、植被覆盖度两类因素与滤波精度之间的关系.结果表明,当地形平坦、坡度较小时(样本1、 2、6、 7、 10), IPTDF、 SBF和CSF算法的平均总误差分别为8.73%、 8.81%、 8.90%,数值上十分接近, 3种算法都能达到分类地面点的目的,当地形复杂,坡度较大时(样本5、 8、 9、 12、 14), IPTDF、 SBF和CSF算法的平均总误差分别为13.4%、 36.4%、 30.2%, CSF与SBF算法在地形复杂的陡壁区域精度较低, IPTDF算法平均总误差远低于其他两种算法,能够很好地适应泥石流沟谷的复杂地形地貌特征;研究区内坡度和植被覆盖度呈显著正相关,坡度和植被覆盖度对CSF和SBF的误差影响较为明显,各算法Ⅰ...     

基于密度噪声应用空间聚类算法的机载激光雷达建筑物点云提取与单体化

针对机载激光雷达建筑物点云提取过程中自动化提取困难,以及提取后的建筑物单体化过程烦琐等问题,提出一种基于密度噪声应用空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法的机载雷达建筑物点云提取与单体化的方法.该方法对预处理后...     

散乱点云数据的可视化探究

三维激光扫描仪获取的散乱点云数据的可视化工作,是对点云数据进行分析应用的一个重要环节.该文从开发环境配置、点云数据输入、点云数据显示等方面详细讨论了可视化的实现细节,利用VC6+OpenGL实现了点云显示、旋转、平移、缩放、渲染等功能,为点云数据的后续处理提供了直观的帮助.     

基于八叉树的点云数据的组织与可视化

三维激光扫描获取了大量的点云数据,数据的组织直接影响点云数据的操作速度.采用数据库管理点云数据,对点云数据采用八叉树数据模型进行组织,建立空间索引,对点云数据进行分块提取,实现点云数据的检索以及可视化.     

机载LIDAR点云数据的DSM生成技术研究

本文以机载LIDAR点云数据处理为研究对象,论文首先分析了LIDAR数据的特点和数据处理思路,进而分析了LIDAR点云数据存储和检索策略,在此基础上,笔者探讨了基于规则格网重采样生成DSM的方法和思路,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

机载激光雷达测量技术及其在桂钦高速中的应用研究

针对环境较为恶劣、范围较广的测区条件下,传统测量手段效率低、自动化程度低、成本高的问题,以桂钦高速项目为例,提出了以机载激光雷达测量技术替代传统测量手段的方法,对其航线规划参数设置、点云数据采集及数据处理流程进行了较为系统全面的研究,并通过精度分析,验证了该方法满足1∶1 000比例尺DEM精度要求.     

机载扫描激光雷达点云形态分析滤波

研究多种地理形貌下,从激光雷达点云中识别地面点（滤波）并同时实现场景主要形态特征分析的方法. 首先采用伪栅格和混合插值技术保证点对点的快速索引和操作;然后在多尺度的开运算框架下,测量场景背景、对象尺度和方向分布,估计滤波参数,进行基于边缘统计的地面点识别;最后基于残余点和初始地面的局部关系进行地面点的二次识别. 实验采用国际遥感和摄影测量学会（ISPRS）的标准数据集,结果显示在多种地理形貌下的形态测量准确合理,平均滤波精度达到90%以上;尤其在植被和建筑混合的山坡场景中,效果改善明显.      

从机载激光雷达数据中提取电力线研究进展

介绍了国内外激光雷达测量技术在电网工程中的应用成果,并以电力线提取的基本流程为主线,详细阐述了国内外近几年提取电力线的已有方法,并对各个方法进行分析评价,最后展望了激光雷达技术应用于电力线提取的前景．     

基于非一致性稀疏采样的LiDAR点云压缩方法

针对自动驾驶车载LiDAR点云,本文提出一种基于形态学分割和非一致性稀疏采样的新型有损点云压缩框架。LiDAR点云先经过渐进式形态学滤波器分割为地面和非地面点云两部分,对两者进行不同强度的去冗余稀疏采样,之后将3D数据经球坐标变换映射为2D矩阵(表示为距离图像),并通过占据图形式表示距离图像像素值是否存在。根据占据图的Morton 码排序,2D矩阵被表示为更加紧凑的1维距离向量。最后对占据图和距离向量利用图像编码方法进行压缩。实验结果表明,本文方法压缩性能明显优于点云压缩锚点,Google Draco方法;与MPEG TMC13方法相比,在较大bpp的情况下可以达到更高的重建质量,恰好适于精度要求高的自动驾驶应用场合。     

长江中下游河道岸滩低空机载LiDAR点云地形滤波算法

探索新兴的低空机载Li DAR技术,解决长江中下游植被高覆盖、高遮挡区岸滩地形测绘难题。提出一种针对多层次、高密度植被覆盖区的低空机载Li DAR点云植被滤波算法,该算法通过多回波分析对点云进行粗滤波后,采用数学形态学运算获取地面种子点,对地形局部进行趋势面拟合,再通过随机采样一致性检测,剔除植被点,保留地面点,从而获取测区的数字高程模型(DEM)。典型测区试验表明,该滤波算法能解决长江中下游河道岸滩地区地形起伏较大、植被高覆盖区域植被点云智能化剥离难题。根据测区实际情况,设计针对性的滤波算法,即使是植被与地面点云高度混淆、激光穿透率低于15%的复杂情形,仍能有效分离出地面和非地面点。     

基于曲率统计的LiDAR点云二次滤波方法

针对传统偏度平衡方法滤波结果中存在低矮植被、建筑物侧面墙脚等非地面点云问题,在传统偏度平衡方法的点云一次滤波算法的基础上,提出一种基于曲率统计的点云二次滤波方法。对该方法进行试验,并将试验结果与传统偏度平衡方法滤波结果进行对比分析。结果表明:基于曲率统计的点云二次滤波方法比传统偏度平衡法能够多滤除83%的植被点云、5%的建筑物点云,能够有效地滤除传统偏度平衡方法滤波结果中的低矮植被、建筑物侧面墙脚等非地面点云。     

基于Potree结构的建筑物激光点云与BIM点云的变化检测

建筑变化检测可对建筑管理及决策提供有力支持。目前建筑变化检测的难点是完成检测任务所需计算成本高。为了提高检测效率,提出一种基于Potree结构的建筑物激光点云与建筑信息模型(building information modelling, BIM)点云的变化检测方法。该方法将实时获取的激光点云,与建设初期规划的BIM进行比较,检测和识别出二者之间的差异,作为建筑变化检测的结果。实验结果表明,与基于可修改嵌套八叉树结构方法比较,本文提出的方法在保证完整性、准确度等不损失的情况下,在时间复杂度上降低了22.05%。     

基于WebGL与IFC的建筑信息模型可视化分析方法

针对现有BIM模型矢量数据在Web渲染效果方面存在的信息缺失问题,提出了一种结合WebGL和IFC标准的BIM模型可视化分析方法.利用WebGL技术扩展了BIM模型的3D可视化显示途径,通过IFC标准使BIM模型的几何信息与OBJ文件信息实现交互,进一步设计了IFC-OBJ数据接口,使BIM模型获得.html与.js格式支撑下的可视化表达模式.结果表明,利用WebGL和BIM模型显示技术可以分析着色器语言的构成和使用方法,确保模型信息完整;利用JavaScript编写的OBJ-JS交互程序可以调用WebGL着色器,实现3D网页渲染效果.利用该方法实现的BIM模型在形式定义和几何属性上与OBJ模型可以完整匹配,模型渲染效果真实,从而验证了整个分析方法的有效性和可行性.     

基于有序点云的石窟寺顶板裂隙特征提取

石窟寺的顶板裂隙对其结构安全和内在艺术价值影响较大,已成为文物保护工作中的重要环节.基于有序点云提出一种层状裂隙的特征提取与目标分类新方法.该方法首先利用高程差,将有序点云垂直映射成二维深度图,进而采用图像处理与形态学相结合的方式实现对目标轮廓的特征提取.通过对庆阳北石窟寺32号窟如意佛龛底座规则点云的检测,验证了本方法的精度可达98.69%.以32号窟顶板真实层状裂隙为例,使用本方法能快速提取目标轮廓,计算裂隙关键物理参数,判别裂隙危害等级,并给出工程保护建议.     

基于LiDAR点云的建筑物检测方法研究

提出了一种基于三角面元的LiDAR数据建筑物检测方法.首先对点云数据构建不规则三角网,然后根据三角面元的特征信息对其进行分类,接着利用面元之间的邻接关系对其进行聚类,最后对聚类点云进行跟踪得到建筑物的轮廓.以国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)提供的城区LiDAR点云为实验数据进行建筑物检测试验.与以点云或分割块为处理基元的检测方法相比,该方法能够更加准确地提取建筑物轮廓,正确率可达96%,完整率可达85%.     

基于并联机构的三维视觉重构系统点云自动配准

目前点云配准方法需要在相邻的两幅深度图像上有重叠的区域来保证最后的正确匹配,不能在有平坦区域或重复几何特征的深度图像上得到正确结果.针对这一问题,将并联机构与结构光视觉技术相结合,构筑一个三维视觉重构系统.利用并联机构运动过程中的位姿信息,通过坐标变换,将各点云数据独立的变换到适当的坐标系,实现多视点点云同时自动配准.     

基于可视化方法的点堆动力学方程刚性分析

为了更清晰地表现方程的刚性,采用可视化方法对点堆动态方程进行仿真,研究和分析该方程的刚性性质.结果表明,在可视化条件下,能够较为直观地了解点堆动力学方程的刚性性质,有助于更加全面认识和掌握该方程.