车载激光扫描点云中建筑物边界的快速提取 被引量：40

1

作者 魏征 杨必胜 李清泉 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期286-296,共11页

以车载激光扫描点云数据为研究对象,提出一种由粗到细且快速获取点云中建筑物3维位置边界的方法。首先,通过分析格网内部点云的空间分布特征(平面距离、高程差异和点密集程度等)确定激光扫描点的权值,采用距离加权倒数IDW(Inverse Dista... 以车载激光扫描点云数据为研究对象,提出一种由粗到细且快速获取点云中建筑物3维位置边界的方法。首先,通过分析格网内部点云的空间分布特征(平面距离、高程差异和点密集程度等)确定激光扫描点的权值,采用距离加权倒数IDW(Inverse Distance Weighted)内插方法生成车载激光扫描点云的特征图像。然后,采用阈值分割、轮廓提取与跟踪等手段提取特征图像中的建筑物目标的粗糙边界。最后,对粗糙边界内部的建筑物目标点云进行平面分割,提取建筑物的立面特征并构建立面不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network),并在建筑物先验框架知识条件下自动提取建筑物的精确3维位置边界。 展开更多

关键词 车载激光扫描 边界提取 图像分割 点云分割 不规则三角网

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车载LiDAR点云中建筑物立面位置边界的自动提取 被引量：30

2

作者 魏征 董震 +1 位作者 李清泉 杨必胜 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期1311-1315,共5页

提出了一种基于点云特征图像和特征值分析的车载LiDAR点云建筑物立面位置边界的自动提取方法。首先利用车载LiDAR点云数据生成扫描区域的点云特征图像,并通过图像处理手段提取可能的建筑物目标点云;然后对提取的目标点云进行剖面分析和... 提出了一种基于点云特征图像和特征值分析的车载LiDAR点云建筑物立面位置边界的自动提取方法。首先利用车载LiDAR点云数据生成扫描区域的点云特征图像,并通过图像处理手段提取可能的建筑物目标点云;然后对提取的目标点云进行剖面分析和特征值分析,识别建筑物目标;最后对建筑物点云进行平面分割,提取建筑物立面,并对立面点云进行特征值分析,得到建筑物立面与地面交接的三维位置边界。实验结果表明,该方法能快速有效地提取车载LiDAR点云数据中的建筑物目标,同时提取的建筑物立面位置边界与原始点云能准确符合。 展开更多

关键词 车载lidar 特征值分析 图像分割 点云分割

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车载LiDAR点云路灯提取方法 被引量：19

3

作者 李永强 董亚涵 +1 位作者 张西童 李鹏鹏 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期247-259,共13页

道路场景中路灯数量大、类型多,大场景中路灯详细信息获取是一项繁重的工作。本文提出先验样本集辅助的、基于骨架线缓冲区判别的路灯点云提取及种类识别算法:先根据路灯在车载LiDAR点云中的表达特征,构建路灯模型,并构建路灯先验样本集... 道路场景中路灯数量大、类型多,大场景中路灯详细信息获取是一项繁重的工作。本文提出先验样本集辅助的、基于骨架线缓冲区判别的路灯点云提取及种类识别算法:先根据路灯在车载LiDAR点云中的表达特征,构建路灯模型,并构建路灯先验样本集;再依据数学形态学的理论和方法,提取车载LiDAR点云场景中的杆状地物,在路灯模型及语义规则约束下,得到候选路灯;然后根据候选路灯的参数信息,及已获取路灯的统计信息,从样本集中筛选候选样本;最后基于最小二乘理论的匹配算法,对路灯先验样本与候选路灯点云进行匹配筛选,并基于路灯骨架线信息构建的双重缓冲区,对候选路灯进行判别分析,实现路灯的提取和种类识别。试验表明,该算法对于遮挡少、数据相对完整的路灯提取准确度为95.2%,对于遮挡严重、点云密度低、数据完整性差的路灯提取准确度为78.0%,验证了该算法对大场景中路灯详细信息提取的稳健性。 展开更多

关键词 车载lidar 路灯模型 路灯先验样本 点云匹配 类型识别

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车载LiDAR点云相连行道树精细分割 被引量：15

4

作者 张西童 李永强 +2 位作者 毛杰 李有鹏 黄腾达 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2016年第8期111-115,共5页

针对车载激光雷达获取的行道树树冠点云相连问题,该文提出了基于树木生长模型的距离加权分割方法。首先通过等距原则将相连树粗分割为单株树木,采用求差和拟合算法获得树木高度、胸径等属性信息;再根据树木的理论和实际生长模型,计算得... 针对车载激光雷达获取的行道树树冠点云相连问题,该文提出了基于树木生长模型的距离加权分割方法。首先通过等距原则将相连树粗分割为单株树木,采用求差和拟合算法获得树木高度、胸径等属性信息;再根据树木的理论和实际生长模型,计算得到树冠距离加权值;最后在此基础上对树冠进行迭代处理,实现邻接行道树点云的精确分割。经过不同树种试验验证,该算法能够实现对多棵相连树点云的进一步精确分割。 展开更多

关键词 车载lidar 点云 行道树分割 生长模型

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LiDAR点云的建筑物立面空洞修复 被引量：10

5

作者 李永强 牛路标 +2 位作者 李立雪 毛杰 张西童 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2017年第10期191-195,206,共6页

针对树木等遮挡造成的车载LiDAR建筑物立面点云空洞,该文提出了一种基于机载和车载LiDAR数据融合的建筑物点云修复方法,即在空-地LiDAR点云融合的基础上,基于提取的机载LiDAR建筑物外轮廓线,通过缓冲区分析实现车载LiDAR建筑物点云分割... 针对树木等遮挡造成的车载LiDAR建筑物立面点云空洞,该文提出了一种基于机载和车载LiDAR数据融合的建筑物点云修复方法,即在空-地LiDAR点云融合的基础上,基于提取的机载LiDAR建筑物外轮廓线,通过缓冲区分析实现车载LiDAR建筑物点云分割;借助轮廓线信息实现了邻近建筑物间的相似性判断,基于匹配后的相似建筑物点云和空洞探测方法,实现了建筑物立面点云空洞修复。最后通过实验数据验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 机载lidar 车载lidar 建筑物重建 点云修复

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基于移动LiDAR点云数据的室内全要素三维重建 被引量：11

6

作者 龚跃健 毛文博 +2 位作者 毕建涛 吉玮 何占军 《测绘工程》 CSCD 2015年第11期33-38,43,共7页

精确的室内三维模型在古遗产保护、公共场所的精细化管理和室内导航等领域有着重要作用,而激光雷达正被逐步应用到室内三维重建中。文中采用移动激光雷达对室内所有附属设施进行高精度激光扫描,得到融合CCD影像色彩信息的彩色点云数据... 精确的室内三维模型在古遗产保护、公共场所的精细化管理和室内导航等领域有着重要作用,而激光雷达正被逐步应用到室内三维重建中。文中采用移动激光雷达对室内所有附属设施进行高精度激光扫描,得到融合CCD影像色彩信息的彩色点云数据。给出室内全要素三维重建的技术流程,并利用Autodesk CAD等三维建模平台对点云数据进行有效处理,最终得到高精度且带有大地坐标的室内三维模型。实验结果表明,采用移动激光雷达能快速获取高精度的室内三维点云数据。通过文中提出的流程,可快速得到真三维、真尺寸、真纹理的室内全要素模型。 展开更多

关键词 移动激光雷达 激光点云处理 三维重建 室内全要素模型 AUTOCAD

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北斗导航授时的移动激光雷达测量系统时间同步装置设计 被引量：10

7

作者 郭明 周玉泉 +2 位作者 陈才 周志杰 郭可才 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期33-42,共10页

移动激光雷达测量系统各测量传感器间的时空配准技术是整个系统设计的核心,其中时间同步问题尤为关键。针对惯导系统与激光雷达和全景相机之间的时间精确同步问题,结合北斗导航授时系统提出自行设计时间同步装置的方式,对集成激光雷达... 移动激光雷达测量系统各测量传感器间的时空配准技术是整个系统设计的核心,其中时间同步问题尤为关键。针对惯导系统与激光雷达和全景相机之间的时间精确同步问题,结合北斗导航授时系统提出自行设计时间同步装置的方式,对集成激光雷达、惯性导航系统、全景相机等测绘传感器的车载测量平台,提供时空配准信息。以拥有全自主知识产权的车载移动测量系统为研究对象,通过该系统采集点云数据,使用设计生产的时间同步装置和编制的上位机软件与北斗卫星导航系统结合进行精确授时。最终时间同步精度达到了0.1μs,验证了时间同步装置设计方法的可行性。 展开更多

关键词 移动激光雷达测量系统 时间同步 北斗卫星系统 点云 导航定向系统

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基于车载激光点云的道路标线提取方法研究 被引量：9

8

作者 毛寅睿 陈雨人 刘洋东 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期127-135,共9页

车载激光扫描近年来被广泛应用于道路环境信息提取及道路三维模型重建方面等工作,然而由于测量数据中包含目标种类繁多、点云数据量大,仍然需要大量的人工处理步骤以实现道路标线等目标的提取,已有研究所提出的自动化目标提取算法在实... 车载激光扫描近年来被广泛应用于道路环境信息提取及道路三维模型重建方面等工作,然而由于测量数据中包含目标种类繁多、点云数据量大,仍然需要大量的人工处理步骤以实现道路标线等目标的提取,已有研究所提出的自动化目标提取算法在实用性上仍不成熟。基于车载激光点云,利用标线点云的空间分布特点及反射强度信息,结合行车轨迹及标线的位置、高程特征,提出了一种能快速提取道路标线的方法。首先基于点云反射强度指标建立Logistic回归模型,以选取合适的阈值进行标线点分类。其次,利用行车轨迹及标线点的位置、高程特征建立圆柱体搜索区域,并且进行定步长迭代式的标线点搜索。最后,对搜索结果进行分段式最小二乘法拟合并将其转换为CAD三维多段线,从而得到道路标线提取结果。该方法中采用的Logistic回归模型兼顾了标线点的提取率和误判率两大指标,在保证足够提取率的同时,使得误判率尽量低。所提出的定步长迭代式的搜索方法具有极强的适应性,在标线不清晰甚至较大面积缺失的情况下也能准确地提取出道路标线。以Topcon公司生产的IP-S2移动测绘系统为例的试验结果表明:该算法能高效、稳定地提取道路标线、提取精度,以符合工程实践需要。 展开更多

关键词 智能交通 道路标线 LOGISTIC回归 车载激光点云 定步长迭代搜索

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OSM辅助车载LiDAR点云三维道路边界精细提取 被引量：6

9

作者 王艳军 林云浩 +2 位作者 王书涵 李少春 王孟杰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第7期18-25,共8页

道路边界精确提取建模是城市道路管理、智能交通规划和高精度地图制作等领域的重要课题之一。本文提出了一种基于车载激光雷达点云数据和开源街道地图(OSM)的三维道路边界精确提取方法。首先,针对原始车载LiDAR点云数据应用布料模拟滤... 道路边界精确提取建模是城市道路管理、智能交通规划和高精度地图制作等领域的重要课题之一。本文提出了一种基于车载激光雷达点云数据和开源街道地图(OSM)的三维道路边界精确提取方法。首先,针对原始车载LiDAR点云数据应用布料模拟滤波分离地面点,再结合相对高程分析获取道路边界点候选数据集。然后,应用OSM矢量道路网数据的节点辅助道路边界点候选点集进行分段。最后,在各分段点云数据集中基于随机抽样一致性算法获得三维道路边界点集。通过直道、弯道及高密度复杂场景3种不同类型的城区道路边界路段分类提取试验。结果表明,利用该方法进行道路边界提取的准确率和召回率分别达96.12%和95.17%,F1值达92.11%,本文方法可用于高精度道路边界的三维精细提取与矢量化,进而为智能交通与无人驾驶导航提供支撑。 展开更多

关键词 车载lidar点云 OSM数据 布料模拟滤波 随机抽样一致性 道路边界

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面向对象的车载LiDAR点云滤波方法 被引量：7

10

作者 房华乐 林祥国 +1 位作者 段敏燕 张继贤 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2015年第4期92-96,共5页

针对经典的机载LiDAR点云数据滤波方法不适用于车载LiDAR点云数据滤波的问题,该文提出了一种基于点云分割的不规则三角网渐进加密滤波方法。首先,剔除粗差;然后,进行点云分割;最后,以分割对象为基本判别单元,迭代地进行地面对象的识别... 针对经典的机载LiDAR点云数据滤波方法不适用于车载LiDAR点云数据滤波的问题,该文提出了一种基于点云分割的不规则三角网渐进加密滤波方法。首先,剔除粗差;然后,进行点云分割;最后,以分割对象为基本判别单元,迭代地进行地面对象的识别。采用两个场景的车载LiDAR点云进行滤波实验。实验结果表明,本文滤波方法的总误差明显小于经典的不规则三角网渐进加密滤波方法。 展开更多

关键词 车载激光扫描 滤波 不规则三角网 点云分割

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基于车载激光点云的道路几何信息自动化提取 被引量：3

11

作者 于斌 张钰钦 +1 位作者 王羽尘 陈天珩 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期88-99,共12页

为了高效地进行道路设施信息采集与数字化建模,利用车载激光点云数据构建了一种自动化提取道路几何信息的方法框架。针对激光数据的无序性和冗余性,通过网格降采样和半径滤波精简点云规模、去除噪音点;通过栅格单元划分进行点云组织和索... 为了高效地进行道路设施信息采集与数字化建模,利用车载激光点云数据构建了一种自动化提取道路几何信息的方法框架。针对激光数据的无序性和冗余性,通过网格降采样和半径滤波精简点云规模、去除噪音点;通过栅格单元划分进行点云组织和索引,合理利用点云的空间局部性、缩减运算规模;利用道路要素在高程上的层次性与路面结构的连续性、光滑性,设计了高程滤波、基于主成分分析框架的局部法向量滤波、DBSCAN聚类等方法,实现从原始点云到路面点云的精确分割;利用采集车辆的行驶轨迹信息获取道路走向,利用其方向向量与法向量进行道路横截面的划分;切取横截面后投影至二维平面,并通过滑动窗口、最小二乘等算法提取道路宽度与平纵横参数。通过提取算法与人工测量的结果对比,在复杂街区和郊区公路两个实验数据集,点云分割准确性均超过87%,完整性均超过97%,提取质量均超过86%,几何信息的平均相对误差较小,说明算法具有良好的提取质量。有限算力条件下,两个数据集中点云处理时间分别是6.864与10.078 s/km,几何信息提取时间分别是1.732和0.843 s/km。提出的方法能够很好的兼顾提取效率与精度,在复杂街区和郊区公路环境下具有良好的适用性,可为道路设施的健康评定和三维重建提供参考。 展开更多

关键词 道路工程 车载激光雷达 路面提取 点云分割 聚类分析 道路几何信息

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低空无人机与地面移动式激光雷达的点云配准研究

12

作者 杨子轩 王晨 +4 位作者 石绍芹 刘倩 蒋文格 赵子涵 翟秋萍 《科学技术创新》 2024年第16期94-97,共4页

激光雷达多平台数据的匹配融合是目前点云应用的研究热点。本文以无人机与地面移动式激光雷达的配准为例,通过采集建筑用地、稀疏林地、茂密林地、规则林地的点云数据,研究手动配准、ICP配准对不同场景的适用性。实验表明,配准精度上,... 激光雷达多平台数据的匹配融合是目前点云应用的研究热点。本文以无人机与地面移动式激光雷达的配准为例,通过采集建筑用地、稀疏林地、茂密林地、规则林地的点云数据,研究手动配准、ICP配准对不同场景的适用性。实验表明,配准精度上,建筑用地>稀疏林地>茂密林地>规则林地,可见数据几何特征越强,配准效果越好。配准方法上,手动配准后叠加ICP的方法优于单一方法,可更好实现林区的点云匹配。 展开更多

关键词 无人机激光雷达 地面移动式激光雷达 点云匹配 ICP算法

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基于3D格网与哈希表的车载LiDAR点云八叉树索引 被引量：6

13

作者 冯义从 岑敏仪 +1 位作者 杨晓芸 张同刚 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期104-107,共4页

针对车载LiDAR数据海量化趋势,以及高效的点云索引构建和邻域搜索算法的至关重要性,本文结合3D规则格网和线性八叉树算法优势,以及哈希表检索的高效性,提出了基于3D格网和哈希表的八叉树索引算法。通过对车载LiDAR所获取的点云数据进行... 针对车载LiDAR数据海量化趋势,以及高效的点云索引构建和邻域搜索算法的至关重要性,本文结合3D规则格网和线性八叉树算法优势,以及哈希表检索的高效性,提出了基于3D格网和哈希表的八叉树索引算法。通过对车载LiDAR所获取的点云数据进行相关试验,试验结果表明该方法应用于海量点云索引构建和邻域查找具有高效性。 展开更多

关键词 车载lidar 点云 3D格网 哈希表 八叉树

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基于LiDAR点云的铁路隧道横断面提取 被引量：4

14

作者 安炯 张同刚 +4 位作者 沈迅 贾海龙 邓川 邢庭松 金国清 《测绘与空间地理信息》 2022年第1期100-103,107,共5页

针对三维激光扫描技术在铁路隧道限界分析和收敛分析等应用中关键的点云横断面的快速提取问题,本文提出了适应马蹄形铁路隧道的断面快速提取方法。该方法利用铁路钢轨来确定隧道横断面的方向,并利用RANSAC方法完成隧道断面点云的分类,... 针对三维激光扫描技术在铁路隧道限界分析和收敛分析等应用中关键的点云横断面的快速提取问题,本文提出了适应马蹄形铁路隧道的断面快速提取方法。该方法利用铁路钢轨来确定隧道横断面的方向,并利用RANSAC方法完成隧道断面点云的分类,并完成铁路隧道边墙断面的提取。通过实际铁路隧道的Lidar点云对提出的方法进行试验。实验结果表明,该方法能够快速完成铁路隧道横断面提取,并验证了所提取的断面在隧道限界分析和收敛分析中的实用性。 展开更多

关键词 横断面提取 马蹄形隧道 限界分析 收敛分析 车载lidar点云 铁路

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基于车载LiDAR点云的杆状地物分类研究 被引量：5

15

作者 董亚涵 李永强 +1 位作者 李鹏鹏 范辉龙 《测绘工程》 CSCD 2019年第6期58-63,共6页

杆状地物作为常见的公共设施,对其进行自动化精确分类是一项重要工作。文中提出基于车载LiDAR点云的杆状地物自动分类方法:首先,根据杆状地物形态特点,对其进行顶部与杆部分离;再根据杆状地物点云特征提取9种特征向量,构建特征矩阵;然... 杆状地物作为常见的公共设施,对其进行自动化精确分类是一项重要工作。文中提出基于车载LiDAR点云的杆状地物自动分类方法:首先,根据杆状地物形态特点,对其进行顶部与杆部分离;再根据杆状地物点云特征提取9种特征向量,构建特征矩阵;然后采用SVM算法,对样本集特征矩阵进行训练并构建分类模型;最后,通过构建的分类模型对测试集进行分类,并与通过先验知识设置阈值的分类算法进行对比实验,实验表明,该算法无需进行多次阈值设定即可对杆状地物进行分类,并且分类精度可达94.7%,证明该算法的正确性与优越性。 展开更多

关键词 车载lidar 点云 SVM 杆状地物

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SSW系统在地下大型停车场三维建模中的应用研究 被引量：3

16

作者 邓学锋 徐娜 贾宝 《地理信息世界》 2019年第5期53-57,63,共6页

针对地下空间GNSS信号弱、空间狭窄等特殊场景,基于国产SSW移动激光测量系对大型地下停车场进行精细三维建模研究,制定了针对激光点云的数据采集、预处理、信息提取、矢量化及精细三维建模技术方案,提出基于时间与里程、迭代最近点算法... 针对地下空间GNSS信号弱、空间狭窄等特殊场景,基于国产SSW移动激光测量系对大型地下停车场进行精细三维建模研究,制定了针对激光点云的数据采集、预处理、信息提取、矢量化及精细三维建模技术方案,提出基于时间与里程、迭代最近点算法、标靶作为控制点的地下空间点云纠正和实体分类建模方法,改进了基于激光反射强度与扫面距离的地面标示线提取、基于聚类分析的立柱体提取等技术,实现了停车场内部构筑物精细三维重建,并通过实例验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 移动lidar 地下空间 点云提取 矢量化 三维建模

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基于车载激光扫描点云的铁路隧道横断面提取 被引量：1

17

作者 邢庭松 彭金涛 张同刚 《技术与市场》 2022年第6期7-10,共4页

针对三维激光扫描技术在铁路隧道限界分析和收敛分析等应用中的关键的点云横断面的快速提取问题,提出了适应马蹄形铁路隧道的断面快速提取方法。该方法利用铁路钢轨来确定隧道横断面的方向,并利用RANSAC方法完成隧道断面点云的分类,完... 针对三维激光扫描技术在铁路隧道限界分析和收敛分析等应用中的关键的点云横断面的快速提取问题,提出了适应马蹄形铁路隧道的断面快速提取方法。该方法利用铁路钢轨来确定隧道横断面的方向,并利用RANSAC方法完成隧道断面点云的分类,完成铁路隧道边墙断面的提取。通过实际铁路隧道的车载Lidar点云对提出的方法进行试验。实验结果表明:该方法能够快速完成铁路隧道横断面快速提取,并验证了所提取的断面在隧道限界分析和收敛分析中的实用性。 展开更多

关键词 横断面提取 马蹄形隧道 限界分析 收敛分析 车载lidar点云 铁路

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