基于离散点云数据的森林冠层高度模型插值方法 被引量：17

1

作者 段祝庚 肖化顺 袁伟湘 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期86-94,共9页

【目的】基于森林区域离散点云特点,利用不同插值方法构建冠层高度模型,并对不同插值方法进行比较、分析和评价,为森林冠层高度模型插值方法选择提供参考。【方法】以30 m×30 m样方离散点云数据为试验数据,采用开源软件SAGS-GIS利... 【目的】基于森林区域离散点云特点,利用不同插值方法构建冠层高度模型,并对不同插值方法进行比较、分析和评价,为森林冠层高度模型插值方法选择提供参考。【方法】以30 m×30 m样方离散点云数据为试验数据,采用开源软件SAGS-GIS利用B样条插值（B-Spline）、普通克里金插值法（OK）、线性插值三角网法（TLI）、反距离加权插值法（IDW）4种插值方法分别构建森林冠层高度模型,对森林冠层高度模型的平面视图、三维视图、剖面图及其像元统计量进行比较和分析;同时对反距离加权插值法的插值参数搜索半径进行讨论、比较和分析。【结果】对于森林区域空间分布均匀且存在高度突变的点云数据,B-Spline插值对空值区域都进行了填充,林冠空隙也被过分填充,且CHM像元最大值明显偏离原始插值数据;TLI插值的CHM显得比较破碎;OK插值法对影像过度平滑,生成的CHM影像模糊;而IDW插值法对冠层顶部进行了适当填充和平滑,但冠层边缘不被过度平滑,保留高度突变,同时林冠空隙仍然保留也不被过分填充。IDW插值应选择合适的搜索半径,搜索半径为原始点云间隔的1.5-2.5倍较为合适。【结论】IDW插值法优于B-Spline,OK,TLI插值法,生成的CHM能较准确反映森林冠层的真实自然形态,有利于森林参数的提取。 展开更多

关键词 机载激光雷达 冠层高度模型 反距离加权插值法 B样条曲线插值法 普通克里金插值法 线性插值三角网法 离散点云

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利用LiDAR离散点云估测针叶林叶面积指数 被引量：14

2

作者 尤号田 邢艳秋 +2 位作者 王铮 孙小添 王萌 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期41-47,共7页

通过对小光斑激光雷达离散点云数据进行处理,提取了6个变量参数分别用于估测针叶林叶面积指数,为了提高模型估测精度及弥补单变量模型的不足,在单变量模型的基础上尝试多变量组合共同用于估测森林叶面积指数,经过对比得出单变量模型中OG... 通过对小光斑激光雷达离散点云数据进行处理,提取了6个变量参数分别用于估测针叶林叶面积指数,为了提高模型估测精度及弥补单变量模型的不足,在单变量模型的基础上尝试多变量组合共同用于估测森林叶面积指数,经过对比得出单变量模型中OGF模型最好,拟合相关性R=0.897,预测精度p=0.959;多变量预测模型结果差异不大,拟合相关性均>0.905,估测精度均>0.957。同时为了验证模型的推广性,对点云数据进行随机稀释操作获得4种不同密度的点云数据,分别用于验证点云密度对OGF模型及OGF与LPI组合模型的影响,结果表明点云密度对模型结果的影响不大,即使在0.125倍点云密度时模型仍能较好的估测针叶林叶面积指数,满足生产需要。 展开更多

关键词 小光斑激光雷达 离散点云 叶面积指数 针叶林 多变量模型 点云密度

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UG NX二次开发在CAD模型离散中的应用 被引量：10

3

作者 项辉宇 周哲人 +1 位作者 马丽萍 冷崇杰 《机床与液压》 北大核心 2020年第5期146-149,188,共5页

在CAD模型已知的零件数字化检测中,为将CAD模型和零件的实测点云模型进行对比分析,首先要解决CAD模型离散为点云数据的问题。针对这一问题,提出了一种基于UG NX平台二次开发获得点云数据的方法。介绍了UG NX二次开发的工具及其基本特点... 在CAD模型已知的零件数字化检测中,为将CAD模型和零件的实测点云模型进行对比分析,首先要解决CAD模型离散为点云数据的问题。针对这一问题,提出了一种基于UG NX平台二次开发获得点云数据的方法。介绍了UG NX二次开发的工具及其基本特点,并综合运用二次开发工具和Visual StudiO2010开发环境在UG NX10.0中设计了完成CAD模型离散的对话框。阐述了CAD模型离散的原理、基本流程,编写对话框中的回调函数实现了离散功能,获得了点云数据。将离散结果与原模型进行对比分析,表明离散结果可以很好地代表CAD模型。 展开更多

关键词 UG NX二次开发 CAD模型 离散 点云数据

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基于离散因子的多传感器数据融合和导航线提取方法 被引量：4

4

作者 孙科 张彦斐 宫金良 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期92-98,共7页

【目的】针对玉米田间路径边界模糊和形状不规则特点,普通的田间导航线提取算法在农业机器人实际应用中会出现偏差过大的问题,本文针对3~5叶期玉米田提出了基于离散因子的相机与三维激光雷达融合的导航线提取算法。【方法】首先利用三... 【目的】针对玉米田间路径边界模糊和形状不规则特点,普通的田间导航线提取算法在农业机器人实际应用中会出现偏差过大的问题,本文针对3~5叶期玉米田提出了基于离散因子的相机与三维激光雷达融合的导航线提取算法。【方法】首先利用三维激光雷达获取玉米植株点云数据,同时将相机采集的图像利用超绿化算法和最大类间方差法自动获得绿色特征二值图像,然后将聚类分析后的点云数据投影到图像中的目标边框上,构建多传感器数据融合支持度模型进行特征识别,最后拟合所获取特征中心点即为导航基准线。【结果】该算法能够很好地适应复杂环境,具有很强的抗干扰能力,单帧平均处理时间仅为95.62 ms,正确率高达95.33%。【结论】该算法解决了传统算法寻找特征质心偏移、识别结果不可靠等问题,为机器人在玉米田间行走提供了可靠的、实时的导航路径。 展开更多

关键词 多传感器 离散因子 农业机器人 导航 激光点云 数据融合

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离散梯度法在基于图像的计算生物力学中的应用 被引量：4

5

作者 钱璟 黄冠江 张莹雪 《力学与实践》 北大核心 2018年第3期300-307,共8页

介绍一种可用于计算生物力学的离散梯度方法,此方法可利用离散的点云模型直接进行数值模拟分析而不需要传统的几何模型。将离散梯度法应用于点云模型需要首先确定模型中点之间的相邻关系和每个点所分配的材料体积,然后通过用广义的有限... 介绍一种可用于计算生物力学的离散梯度方法,此方法可利用离散的点云模型直接进行数值模拟分析而不需要传统的几何模型。将离散梯度法应用于点云模型需要首先确定模型中点之间的相邻关系和每个点所分配的材料体积,然后通过用广义的有限差分的形式定义了梯度插值向量,并以此向量来近似函数在每个离散点上的梯度。从弱形式出发,推导建立了适用于弹性固体大变形问题的求解器,并具有和有限元法中双线性四边形单元一致的准确性和收敛性。着重描述了一种可以从医学图像中快速提取材料点并建立点云模型的方法,以及利用三角划分和重心划分确定材料点之间的相邻关系和每个材料点体积的具体过程。通过腹主动脉瘤膨胀的静力学模拟分析,展示了离散梯度法的实用性和准确性。该算法实现了基于医学图像进行生物力学分析的过程自动化,为病体特异性的研究和治疗提供便利和实用的工具。 展开更多

关键词 生物力学 数值模拟 离散梯度 图像处理 点云模型

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离散点云等残留高度数控加工刀轨生成方法 被引量：4

6

作者 周琛 刘威 +2 位作者 朱淑梅 沈缪聪 孙文鑫 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期74-78,共5页

为了最大化刀轨行间距,从而减少刀轨总长度,针对离散点云提出了一种等残留高度刀轨生成方法。提出以点云局部轮廓点集直接生成残留高度点的迭代计算方法,再根据残留高度点和点云局部点集迭代计算出下一行等残留高度刀位点,从而获得等残... 为了最大化刀轨行间距,从而减少刀轨总长度,针对离散点云提出了一种等残留高度刀轨生成方法。提出以点云局部轮廓点集直接生成残留高度点的迭代计算方法,再根据残留高度点和点云局部点集迭代计算出下一行等残留高度刀位点,从而获得等残留高度刀轨。算法无需点云等距或曲面重构,为了提高算法效率,提出了算法所需数据初值的优化计算方法。最后对典型的点云模型生成刀轨,与等行距刀轨相比,提出的算法生成的等残留高度刀轨总长度大幅减少,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 等残留高度 离散点云 数控加工 刀轨生成

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一种基于全站扫描的特征点自约束点云变形分析方法 被引量：3

7

作者 汪冲 范百兴 +2 位作者 皮刚 王德利 向民志 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第1期44-49,共6页

为了对大坝、高层建筑、滑坡区、采空区等危险变形体进行变形观测,针对智能全站仪、GNSS测量、三维激光扫描等变形监测技术无法很好地实现变形特征点和点云的综合变形分析问题,提出了基于全站扫描特征点自约束点云变形分析方法,获取变... 为了对大坝、高层建筑、滑坡区、采空区等危险变形体进行变形观测,针对智能全站仪、GNSS测量、三维激光扫描等变形监测技术无法很好地实现变形特征点和点云的综合变形分析问题,提出了基于全站扫描特征点自约束点云变形分析方法,获取变形体的离散特征点和整体点云变形数据,利用特征点形变矢量求取点云至模型的形变量,从而刻画变形体的整体形变信息。试验结果表明,利用本文所提出的方法能够成功计算出点云至模型的形变量,经统计分析,所有点的形变量真误差的期望值为-0.04 mm,结果精度为1.2 mm。试验结果能够反映变形体的整体形变信息,且具有较高精度。 展开更多

关键词 离散特征点 点云 变形分析 三维重建 全站扫描仪

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面向离散点云并行插值数据划分方法研究 被引量：2

8

作者 钱辰 窦万峰 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2013年第2期63-67,共5页

插值是数字高程模型的核心分析方法,也是构建数字高程模型的常用手段.面对海量的离散点云数据,插值生成DEM的过程需要消耗大量的时间,将并行计算运用到插值计算中会显著缩短计算时间.结合点云数据分布不均匀的特点,本文提出了一套针对... 插值是数字高程模型的核心分析方法,也是构建数字高程模型的常用手段.面对海量的离散点云数据,插值生成DEM的过程需要消耗大量的时间,将并行计算运用到插值计算中会显著缩短计算时间.结合点云数据分布不均匀的特点,本文提出了一套针对离散点云并行插值生成格网DEM的数据划分方法,将读取、搜索邻域、插值计算、输出4个过程的处理时间量化,保证划分后形成的子块处理时间均衡,提高了并行计算效率. 展开更多

关键词 数字高程模型 并行插值 离散点云 数据划分

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离散光滑插值在CATIA V5中的实现 被引量：1

9

作者 郭宝玉 杨建新 马琳 《微计算机信息》 2012年第5期152-154,共3页

利用CATIA V5的二次开发工具CAA,在CATIA中实现了基于离散光滑插值算法的网格变形功能。首先介绍了CAA中点云数据的体系结构,然后应用离散光滑插值算法,并且结合四种常用的几何约束形式,在CAITA V5中实现了新的三角网格变形功能,并给出... 利用CATIA V5的二次开发工具CAA,在CATIA中实现了基于离散光滑插值算法的网格变形功能。首先介绍了CAA中点云数据的体系结构,然后应用离散光滑插值算法,并且结合四种常用的几何约束形式,在CAITA V5中实现了新的三角网格变形功能,并给出了应用实例。 展开更多

关键词 离散光滑插值 点云 网格变形

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基于改进Voronoi区域面积的Mark Meyer曲率估算方法 被引量：1

10

作者 李谦 徐永安 +1 位作者 马骁 缪静姣 《计算机与现代化》 2014年第8期26-29,共4页

以微分几何曲率计算公式为理论基础,对常用的Mark Meyer离散点云曲率估算方法进行改进,提出基于Voronoi区域面积的改进Mark Meyer算法。针对Mark Meyer算法中Voronoi区域面积的计算进行改进,对于Voronoi区域中存在钝角的情形进行详细论... 以微分几何曲率计算公式为理论基础,对常用的Mark Meyer离散点云曲率估算方法进行改进,提出基于Voronoi区域面积的改进Mark Meyer算法。针对Mark Meyer算法中Voronoi区域面积的计算进行改进,对于Voronoi区域中存在钝角的情形进行详细论述并且改进钝角三角形的计算公式,同时给出更为准确的面积计算方法。将该算法应用于球面、柱面、抛物面、马鞍面,计算结果表明该算法提高了离散点云曲率估算的精度和稳定性。 展开更多

关键词 离散点云 平均曲率 高斯曲率

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基于变半径球的数据压缩 被引量：1

11

作者 刘晶 WONG Edward K 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期433-438,共6页

逆向工程中的点云数据压缩正受到越来越多的关注。它是模型重构和配准的基础。点云数据压缩后,可以改善重构以及配准的速度。在保持原始点云形状的基础上,提出了一种数据压缩算法。首先计算每一点处的法向量并且通过相邻点法向量间的关... 逆向工程中的点云数据压缩正受到越来越多的关注。它是模型重构和配准的基础。点云数据压缩后,可以改善重构以及配准的速度。在保持原始点云形状的基础上,提出了一种数据压缩算法。首先计算每一点处的法向量并且通过相邻点法向量间的关系去除坏点,然后计算每一点的曲度,最后通过移动球检测控制点并且简化点云。实验表明该算法在保持点云几何形状的同时,能够有效地降低点云数量。 展开更多

关键词 数据压缩 离散点云 逆向工程 曲度

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基于离散流形调和基的保特征谱几何处理方法 被引量：1

12

作者 秦红星 洪小洋 孙颖 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第7期1829-1834,共6页

提出一种离散点云的Laplace算子的估计方法,利用离散化积分以及空间Voronoi图来构造拉普拉斯算子。为使Voronoi图近似更加精确,考虑在切空间投影生成Voronoi图时引入法向约束,相对于直接在切空间中构造Voronoi图,在切空间中生成的各向异... 提出一种离散点云的Laplace算子的估计方法,利用离散化积分以及空间Voronoi图来构造拉普拉斯算子。为使Voronoi图近似更加精确,考虑在切空间投影生成Voronoi图时引入法向约束,相对于直接在切空间中构造Voronoi图,在切空间中生成的各向异性Voronoi图在近似精度上更加逼近于曲面流形上的Voronoi图。几何滤波、骨架提取等实验结果表明,该离散Laplace-Beltrami算子在局部特征的保持上效果更加明显,收敛速度更加迅速。 展开更多

关键词 谱几何处理 骨架提取 Laplace-Beltrami算子 VORONOI图 离散点云

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大规模网格模型间的快速视觉布尔运算

13

作者 杨张龙 陈明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第7期2050-2056,共7页

为了解决产品设计阶段中大规模网格模型间的布尔运算无法实现立等可得的速度瓶颈,提出了一种新算法。该算法利用离散化采样获得射线段点云模型,将三角面片间的3D布尔运算转换为射线段间的1D布尔运算,对相交处的交点进行高精度的求解和... 为了解决产品设计阶段中大规模网格模型间的布尔运算无法实现立等可得的速度瓶颈,提出了一种新算法。该算法利用离散化采样获得射线段点云模型,将三角面片间的3D布尔运算转换为射线段间的1D布尔运算,对相交处的交点进行高精度的求解和插值处理,使得布尔运算速度大为提高,从而大大提升复杂拓扑结构的产品设计效率。通过该算法所获得射线段点云模型可获得等同于基于三角网格的渲染效果,该方法可进行工程应用。 展开更多

关键词 布尔运算 离散化采样 点云模型 点云渲染 组合实体造型

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概论逆向工程技术的应用 被引量：7

14

作者 李郁 孙东印 《现代制造技术与装备》 2011年第3期17-19,共3页

本文结合逆向工程工作流程,数据的获取、数据的处理、曲面的划分与重构、重建CAD模型的检验与修正,简要论述了逆向工程技术的基本概念及要点,列举了主要的逆向工程设备和软件的应用。

关键词 逆向工程 三点离散数据的获取 点云数据的处理 曲面的划分与重构 重建CAD模型的检验与修正

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基于3D模型的景观建筑物全景纹理映射仿真 被引量：1

15

作者 张秋敏 曹治 《计算机仿真》 北大核心 2023年第9期197-201,共5页

数据噪声和点云数据拼接效果均会影响3D模型的构建效果,为提升模型纹理映射效果,降低平面误差,提出城市景观建筑物全景3D模型纹理映射方法。对点云数据展开预处理,线扫描数据去噪后过滤离散点云数据,通过迭代操作去除噪声点,并采用ICP... 数据噪声和点云数据拼接效果均会影响3D模型的构建效果,为提升模型纹理映射效果,降低平面误差,提出城市景观建筑物全景3D模型纹理映射方法。对点云数据展开预处理,线扫描数据去噪后过滤离散点云数据,通过迭代操作去除噪声点,并采用ICP算法对点云数据展开精准拼接。利用半球面等比约束球面映射算法对模型展开纹理映射操作,通过不断调整倍数大小均匀控制球面纹理映射的覆盖范围,完成城市景观建筑物全景3D模型纹理映射。仿真结果表明,所提方法可以高效完成城市景观建筑物全景3D模型纹理映射,且不会出现模型缺失、扭曲、变形、失真和粗糙问题,说明该方法性能较好。 展开更多

关键词 纹理映射 点云数据 离散点云数据 等比约束球面映射

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