基于机载LIDAR数据的建筑物三维重建技术研究

随着城市化进程的加快,城市规划、环境监测和汽车导航等领域对建筑物有了更多的需求。3D GIS、虚拟现实技术的发展使传统的测量方法逐渐暴露出工作效率和精度方面的不足。LIDAR技术的出现为城市建筑物的快速提取提供了一种新的途径。首先从LIDAR点云数据中自动提取建筑物边缘,然后采用一种新的三维重建方法对提取出来的建筑物进行重建。     

基于机载LIDAR的DSM应用研究

简要介绍了机载LIDAR技术,针对其数据特点,就基于机载LIDAR数据的DSM应用进行研究分析。包括在构建数字城市真三维模型、建立旅游环境的虚拟现实模型、城市规划发展变化监测、城市应急、体积量测、植被监测、通讯计划和分析、智能交通、电力线路勘察设计、考古遗址、地形跟踪制导等十一个方面。     

基于LIDAR数据的三维模型建立技术探讨

本文基于笔者多年从事LIDAR数据应用的相关工作经验,以LIDAR数据在三维建模中的应用为研究对象,论述了利用LIDAR数据在三维建模上的特点以及遇到的一些函待解决的问题,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

浅谈利用LIDAR数据建立三维模型的技术特点

LIDAR数据经过相关软件数据处理后,不仅可以生成高精度的数字地面模型DEM、等高线图及正射影像图还可以快速获取地表的高精度三维点云数据,利用这些点云数据可以建立数字城市模型并添加一些相应的属性数据。本文主要论述了利用LIDAR数据在三维建模上的特点以及遇到的一些亟待解决的问题。     

基于LIDAR数据的三维工业厂矿重建研究

本文以LIDAR数据的三维地物重建方法为研究对象,笔者在参考大量相关文献的基础上,基于多年的工作经验,分析了当前基于LIDAR数据的工业厂矿建筑物三维重建方法,其中主要探讨了模型驱动方法和数据驱动方法,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。     

深度探讨基于LIDAR数据的三维城市地物重建

本文基于笔者多年从事地理信息系统的相关工作经验,以三维城市地物重建为研究对象,深度探讨了基于LIDAR数据城市地物重建方式方法,论文详细探讨了建筑模型的模型驱动方法和数据驱动方法。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有着重要的借鉴意义。     

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。     

基于轮廓线的旋转体三维重建

由旋转体的二维灰度图像恢复其三维形状已经成为计算机视觉领域的一个研究热点.对该问题进行了深入的研究,提出了一种基于单幅图像,采用轮廓线特征信息进行旋转体重构的方法.该方法从一幅二维灰度图像中提取旋转体作为研究对象,通过角点检测方法获取有效轮廓线及其分段曲线,根据分段曲线类型及其特征信息构造旋转体的对称轴,结合旋转体的几何特性实现了旋转曲面的三维重建.实验证明,该方法可以根据旋转体的二维灰度图像方便有效地重建出其三维形状.     

LIDAR基本原理及其在电力勘测中的应用

机载LIDAR系统作为新一代的航空遥感系统集成了DGPS、IMU、激光扫描仪、航空数码相机、中心控制单元等设备,具有十分广泛的用途。本文首先介绍了机载LIDAR系统的原理及组成,最后就机载LIDAR系统在电力勘测设计中的应用进一步作了探讨和叙述。     

LIDAR技术及其应用

测绘新技术的发展日新月异,本文通过对机载激光雷达技术(LIDAR)系统的组成、软硬件平台和具体工作原理进行了介绍,对地形数据获取和处理的方法以及在土地利用、城市建设管理等方面的应用做了描述,对应用前景提出预测和展望,为测绘界同仁提供参考。     

基于三维激光雷达的路沿检测算法

为了在多种道路环境下准确提取智能汽车前方道路路沿,提出一种基于三维激光雷达的路沿检测算法。该算法采用随机采样一致性算法(random sample consensus, RANSAC)快速分割出道路区域,滤除了大部分非地面数据,提高后续步骤的处理速度;提出一种基于无向图邻域关系的多特征、宽阈值、多层次路沿特征提取算法,通过构造多种路沿几何特征设置较宽阈值以提高路沿检测精度;采用双向扫描线搜索算法获取路沿候选点,根据路沿特征点密度和全局连续性的特点进行聚类分析并去除噪声,用二次曲线拟合道路路沿。结果表明,该算法能够在车辆、行人和障碍物遮挡的情况下有效识别结构化直、弯道路路沿,算法准确率均高于86%,且检测道路宽度误差小于0.19m,验证了算法的鲁棒性和准确性。     

三维激光扫描技术在建筑物变形监测的应用

为了解决复杂的或高大的建筑物结构变形监测问题,采用了地面三维激光扫描技术,研究了三维激光扫描的单点定位精度,数据采集方法和相关的数据处理方法,提出了利用建筑物特征线是否变形来判定建筑物变形的思路。实验结果表明:该方法操作方便,计算结果可靠,能满足精度要求,具有工程实用价值。     

多源数据融合的城市三维实景建模

随着数字城市以及智慧城市的提出，城市模拟从二维发展到三维，对城市三维实景建模的要求越来越高。由于城市地物密度高、变化快，传统的手工三维建模方法效率低，无法适应快速发展变化的城市环境，因此，往往采用无人机倾斜摄影技术进行快速三维建模，但无人机倾斜摄影方法无法解决城市地物遮挡、树冠遮挡、屋檐遮挡、玻璃透光等问题，造成三维模型局部纹理扭曲、地物拉花、地物空洞等缺陷，在模型精度、质量、应用方面存在诸多问题。为了解决上述问题，以中国科学院大学为研究区，运用无人机倾斜摄影技术与地面激光雷达技术进行融合建模。在实验过程中，外业采用“规则航线自动拍摄为主，兴趣区手动拍摄为辅”的无人机影像获取策略；内业则利用“手动粗配准，ICP算法精配准”的方法将地面雷达点云统一到无人机影像坐标系统中。实验结果表明，多源数据融合的方法既能够保证三维建模的效率，又能够修正无人机单独建模模型的地物扭曲、空洞等问题，提高模型的精度，优化城市三维模型。     

三维激光扫描技术在建筑物建模上的应用

三维激光扫描技术的应用领域日益广泛,但点云数据内业处理较为复杂,对此方面的研究一直是许多相关专业的热点．通过三维激光扫描仪对历史建筑进行扫描,对采集的数据进行处理,建立建筑物的三维模型．提出了控制网的布设方案,完成激光扫描仪坐标下点云数据向全站仪坐标下数据的转换,对海量点云数据去噪、拟合、建模,完整地建立建筑物的真三维模型,为建筑物的保护和管理提供了基础数据．     

基于激光点云的合浦汉墓出土陶屋三维重建

以LMS-Z420i三维激光扫描仪为例,给出了一种扫描站点与反射片设计、激光雷达数据与数码相片的配准、数据采集和预处理的方法;然后分别阐述2种不同类型的三维建模的方法:其一为通过基于Micro Station的三维建模插件Phidias的规则建模方法,另一种为基于Geomagic软件的三角网的建模方法;最后以合浦汉墓出土的陶屋为例来实现,给出2种建模方法获得的粘贴了纹理的模型.结果表明,规则模型能很好的反映陶屋的结构与比例,但不规则的模型能够很好的反映陶屋的现状.     

基于分层实现的三维场景重构技术研究

三维场景重构的实现具有广阔的应用前景,给出了在无人干预情况下分层实现三维场景重构的实现方式及其关键算法,研究讨论了实现此关键算法,射影重构及实现欧氏重构的基于绝对对偶二次曲面的自标定算法的特点,并讨论了其适用的情况及算法所存在的缺点,研究了算法可能存在的改进方向.     

基于三维激光扫描技术的边坡表面变形监测

为克服传统边坡监测方法中监测点数少的弊端,基于三维激光扫描技术展开的张承高速某边坡表面位移监测,建立了点与面结合的监测系统;同时利用扫描点云生成的网格及等高线,可获取整个边坡的三维模型及位移云图,进而进行整体位移场的动态分析和特征点的重点监测。试验结果表明,三维激光扫描技术应用于大规模边坡位移长期、高精度监测,突破了传统方法中点对点监测的限制。相比于传统边坡监测方法,三维激光扫描技术具有大范围、高精度、高效率和高速等特点,可以获取三维空间内边坡的详细信息,尤其对区域性预警拥有独特的优势。     

建筑物重建中的三维激光扫描精度分析

针对三维激光扫描技术在建筑物重建中数据采集、处理方面存在的误差,从三维激光扫描仪测站定向误差、仪器扫描误差、数据拼接误差进行分析,并构建了点位误差模型,为三维激光扫描技术在建筑物的重建中测量成果的精度评定及测量方案的优化设计提供了理论基础.最后以脉冲式三维激光扫描仪为例对建筑物重建进行精度分析.     

由粗到精的三维人脸稀疏重建方法

针对传统三维人脸重建算法精度不高的问题, 提出一种由粗到精的三维人脸稀疏重建方法。根据稀疏形变模型方法对待重建人脸的部分区域显著点进行重建, 得到第1步重建结果, 并在此基础上进行后续重建。将第1步的重建结果作为新的参考模型, 求取待重建人脸与参考模型的特征点的坐标投影距离, 从而求取参考模型的形变因子, 完成最终三维人脸的重建。由于两步稀疏重建的作用不同, 对重建过程中参数的选取也采用不同方式。实验结果表明, 该方法能有效提高人脸重建精度, 同时保持较快的重建速度。