基于多源激光点云融合的建筑物BIM建模 被引量：19

1

作者 刘亚坤 刘会云 +2 位作者 李永强 赵上斌 杨亚伦 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期763-772,共10页

墙体、窗户等单元构件是建筑物重要组成部分,精细提取其几何参数及位置信息对于完整表达建筑物整体模型具有重要意义。针对单一点云数据源无法获取建筑物单元构件相关参数并完整表达室内外模型重建问题,本文提出一整套融合室内外多源点... 墙体、窗户等单元构件是建筑物重要组成部分,精细提取其几何参数及位置信息对于完整表达建筑物整体模型具有重要意义。针对单一点云数据源无法获取建筑物单元构件相关参数并完整表达室内外模型重建问题,本文提出一整套融合室内外多源点云数据的BIM模型重建技术。为验证方法的有效性,选取河南理工大学测绘与国土信息工程学院教学楼为实验区域,室内外数据采集时间为2019年5月。在对实验区域机载、车载和地面点云数据进行预处理的基础上,分别选取各点集共轭特征点,以高精度的地面点云为基准,将机载和车载点云融合到地面点云。为提高后期模型重建精度及处理效率,以点云间最小空间距离的方式剔除重叠区域冗余数据。对建筑物进行整体平面与立面剖切,将剖切面在CAD中进行跟踪绘制二维线划图,将二维线划图导入Revit软件中绘制轴网与标高,并利用提取到的墙体几何参数编辑墙体族类型进行BIM模型重建。根据提取到的窗户几何参数统计其类型并编辑窗户族,将其归为有规律性和无规律性两类,有规律性窗户单元找出其重复性规律及位置控制参数,无规律性窗户单元逐个放置,二者结合优化BIM模型。为验证模型重建精度,选取建筑物代表性立面,以人工实测立面边长为参照,将由点云数据提取到的相对应立面边长及模型边长与之对比分析,其误差集中分布在0.0~0.2 m之间,存在0.2 m以上误差,但大部分在0.3 m以下。实验结果证明了该方法的准确性。 展开更多

关键词 多源LiDAR数据 点云融合 冗余数据剔除 剖切图 二维线划图 几何参数提取 单元构件族 BIM模型

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BIM与3DGIS结合实现室内、外三维一体化方法研究 被引量：18

2

作者 刘茂华 王岩 +1 位作者 孙秀波 刘芳 《科技通报》 北大核心 2017年第7期171-173,192,共4页

为了实现建筑物室内、外三维一体化,利用点云数据,在Revit软件环境中,构建建筑物信息模型BIM;通过将数据转化成IFC标准格式,并将其导入Arc Scence软件,与GIS三维虚拟场景结合,弥补了三维GIS只表达建筑表面纹理的不足;同时克服了BIM只能... 为了实现建筑物室内、外三维一体化,利用点云数据,在Revit软件环境中,构建建筑物信息模型BIM;通过将数据转化成IFC标准格式,并将其导入Arc Scence软件,与GIS三维虚拟场景结合,弥补了三维GIS只表达建筑表面纹理的不足;同时克服了BIM只能建筑单体化表达的问题,从而实现室内、外三维一体化。研究表明利用Revit软件,通过IFC标准连接,可以将BIM数据与三维GIS数据融合,在数字城市及复杂建筑智能化管理方面具有一定的理论和实践意义。 展开更多

关键词 BIM GIS 点云数据 三维一体化

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非接触三维扫描测量数据的处理研究 被引量：12

3

作者 何耀华 荣辉 《重庆工学院学报》 2006年第5期33-35,共3页

讨论了非接触三维扫描测量数据处理中的噪声点剔除、失真点的查找、数据精简和平滑处理以及点云数据的拼合对齐等诸多问题,并通过一个简单的实例介绍了非接触三维扫描测量数据的处理技巧.

关键词 三维扫描测量 点云 噪声点剔除 数据精简 拼合对齐.

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倾斜三维实景模型与BIM模型融合的室内外一体化场景构建 被引量：13

4

作者 王莹 李泽邦 +1 位作者 杨彦梅 谢飞 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期49-53,共5页

倾斜三维实景模型以其高空间精度、高分辨率、真纹理的优势在各行各业尤其是数字城市的建设中应用广泛;BIM技术包含丰富的建筑信息,是建筑管理功能的集大成者。本文基于倾斜摄影测量技术,采用飞马D2000无人机获取测区影像并构建三维实... 倾斜三维实景模型以其高空间精度、高分辨率、真纹理的优势在各行各业尤其是数字城市的建设中应用广泛;BIM技术包含丰富的建筑信息,是建筑管理功能的集大成者。本文基于倾斜摄影测量技术,采用飞马D2000无人机获取测区影像并构建三维实景模型,采用飞马SLAM100手持激光扫描仪获取目标建筑的室内点云数据,并结合BIM技术构建室内BIM模型,选用易智瑞GeoScene Pro平台,实现模型的融合及室内外一体化场景的创建、模型属性查询及管理分析应用,以期为实景三维建设的相关应用提供借鉴。 展开更多

关键词 三维实景模型 SLAM点云 BIM 室内外一体化

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车载激光点云道路场景杆状地物分类研究 被引量：11

5

作者 臧静 李永强 +2 位作者 赵上斌 刘亚坤 杨亚伦 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2022年第4期122-128,共7页

针对车载激光点云数据中杆状地物分类效果不理想以及单一分类算法具有局限性的问题,该文提出一种基于多重投票方式的改进引导聚集(Bagging)集成学习方法。根据地物点云特征值组成特征向量,利用样本集数据分别对多种机器学习算法进行训... 针对车载激光点云数据中杆状地物分类效果不理想以及单一分类算法具有局限性的问题,该文提出一种基于多重投票方式的改进引导聚集(Bagging)集成学习方法。根据地物点云特征值组成特征向量,利用样本集数据分别对多种机器学习算法进行训练并构建分类模型,获取每个分类器识别能力的先验知识;利用改进的Bagging集成分类算法对识别能力较强且可能存在互补信息的算法进行集成;采用多重投票方法实现杆状地物的自动分类。实验结果表明,该文算法对道路场景中杆状地物的分类精度可达98.58%,高于其他单分类器,对点云自动化分类具有一定的参考。 展开更多

关键词 点云分类 改进Bagging集成 杆状地物 决策树 支持向量机

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机载激光点云与影像数据融合方法的研究 被引量：5

6

作者 隆华平 胡翔云 胡友健 《地理空间信息》 2018年第2期14-15,共2页

影像信息可以反映综合地表纹理、光谱信息及空间属性信息。结合高分辨率的影像信息,机载激光点云数据即可成为获取DEM及地形特征的良好数据源。讨论了数据融合的两种方式,结果表明,基于多元数据拥有丰富的物方信息,其融合数据在DEM过滤... 影像信息可以反映综合地表纹理、光谱信息及空间属性信息。结合高分辨率的影像信息,机载激光点云数据即可成为获取DEM及地形特征的良好数据源。讨论了数据融合的两种方式,结果表明,基于多元数据拥有丰富的物方信息,其融合数据在DEM过滤及特征提取方面有优势。 展开更多

关键词 机载激光雷达 点云数据 图像 数据融合 传感器集成

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基于KLT多视图特征跟踪的物体三维重建 被引量：4

7

作者 吴正斌 彭业萍 +1 位作者 曹广忠 曹树鹏 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第7期901-906,共6页

为了提高三维重建精度,文章提出一种基于Kanade-Lucas-Tomasi(KLT)多视图特征跟踪的物体三维重建方法。首先采用Shi-Tomasi算法提取特征,通过KLT跟踪算法获取特征匹配点,从而将所有相邻图像进行三维点云重建,并通过光束法平差(bundle ad... 为了提高三维重建精度,文章提出一种基于Kanade-Lucas-Tomasi(KLT)多视图特征跟踪的物体三维重建方法。首先采用Shi-Tomasi算法提取特征,通过KLT跟踪算法获取特征匹配点,从而将所有相邻图像进行三维点云重建,并通过光束法平差(bundle adjustment,BA)算法进行优化;然后采用KLT跟踪算法获取空间点在相邻3幅图像的投影点,从而建立不同视图坐标系间的变换模型,获取转换比例系数;再通过融合多视图的三维点云实现物体的三维重建。实验结果表明,通过KLT算法,不仅提高了特征点匹配数量,还解决了多视图构建的不同三维点云坐标系的相互转换问题,实现了物体的多视图三维重建。 展开更多

关键词 三维重建 多视图 特征提取 Kanade-Lucas-Tomasi(KLT)跟踪 点云融合

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基于任务联合的三维车辆检测与跟踪集成算法 被引量：2

8

作者 程鑫 周经美 +3 位作者 刘霈源 王宏飞 徐志刚 赵祥模 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期288-301,共14页

在常规的目标检测及跟踪算法中,检测器与跟踪器按照流水线的方式级联工作,目标检测模块的漏检会降低目标跟踪模块的性能。针对该问题,目前主要方法是通过构建检测与跟踪联合算法使2种任务互为促进,进一步提高检测与跟踪精度。基于此,提... 在常规的目标检测及跟踪算法中,检测器与跟踪器按照流水线的方式级联工作,目标检测模块的漏检会降低目标跟踪模块的性能。针对该问题,目前主要方法是通过构建检测与跟踪联合算法使2种任务互为促进,进一步提高检测与跟踪精度。基于此,提出了一种车辆目标检测与跟踪任务联合框架3D Tracktor++。利用前一帧目标检测结果生成携带有身份信息的先验候选区域,引导检测器在目标出现概率较大的区域进行目标框回归并直接输出轨迹编号。为了避免对新进入场景的目标漏检且弥补先验候选区域的偏差,增加了候选区域补充模块,集成后的先验候选区域与补充候选区域通过感兴趣区域(RoI)池化、目标回归、轨迹检查等步骤,输出车辆目标位置及其轨迹编号。在KITTI数据集上的试验结果表明,与单任务目标检测方法VoxelRCNN相比,所提出的任务联合方法平均检测精度AP3D更高,其中在中等难度样本上AP3D提高2.75%;与三维多目标追踪的基准方法(AB3DMOT)相比,多目标跟踪精确率(MOTP)与平均多目标跟踪精确率(AMOTP)分别提升3.59%与0.77%。与常规“先检测后跟踪”算法相比,论文提出的联合算法具有合理性,有效提高了检测与跟踪精度。 展开更多

关键词 交通工程 车辆目标检测 车辆目标跟踪 激光雷达点云 任务集成

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车载激光点云与面阵CCD影像数据融合技术研究 被引量：2

9

作者 赵坤 王留召 鲁勇 《中州煤炭》 2012年第7期27-29,共3页

在车载激光扫描系统中,面阵CCD相机是其影像数据获取的传感器,用来获取目标物的颜色纹理数据;激光扫描仪可以获取目标物表面空间的三维坐标数据,最终形成三维点云。阐述了一种激光点云数据与面阵CCD影像数据的融合方法,实现彩色点云的... 在车载激光扫描系统中,面阵CCD相机是其影像数据获取的传感器,用来获取目标物的颜色纹理数据;激光扫描仪可以获取目标物表面空间的三维坐标数据,最终形成三维点云。阐述了一种激光点云数据与面阵CCD影像数据的融合方法,实现彩色点云的生成。 展开更多

关键词 激光点云 面阵CCD 数据融合 像素坐标 彩色点云

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地面点云处理系统集成研究与实现 被引量：2

10

作者 王真立 吴晓章 +1 位作者 陈刚 杜顺季 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第11期108-114,共7页

地面点云数据后处理及软件研制是制约地面三维激光扫描技术进一步发展的关键因素。本文集成Oracle存储、PCL模块点云算法、OpenGL三维显示技术,初步研发了一套集点云存储、处理、显示、查询功能于一体的地面点云处理系统。通过RIEGL VZ-... 地面点云数据后处理及软件研制是制约地面三维激光扫描技术进一步发展的关键因素。本文集成Oracle存储、PCL模块点云算法、OpenGL三维显示技术,初步研发了一套集点云存储、处理、显示、查询功能于一体的地面点云处理系统。通过RIEGL VZ-400扫描的雕像测试点云,验证了本文提出的三种技术集成开发地面点云处理系统的可行性和系统功能的稳健性。为进一步研究地面点云数据处理系统提供有益的参考。 展开更多

关键词 点云处理 系统集成 ORACLE PCL OPENGL

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机器人原位铣削离散点云快速精简方法研究及应用 被引量：1

11

作者 潘新 赵建国 +3 位作者 刘标 台春雷 刘哲 黄宁 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期67-72,共6页

为了满足飞机装配机器人原位铣削对数字化高精度快速测量需求,开展了适应三维点云的双边滤波处理和快速精简算法研究,开发了点云快速处理与分析应用软件,实现了空间点云数据的降噪和精简处理,降低滤波对边界特征的损伤,有效保留了复杂... 为了满足飞机装配机器人原位铣削对数字化高精度快速测量需求,开展了适应三维点云的双边滤波处理和快速精简算法研究,开发了点云快速处理与分析应用软件,实现了空间点云数据的降噪和精简处理,降低滤波对边界特征的损伤,有效保留了复杂构件圆角、筋条、空间曲线边界等关键特征。以典型样件为测试对象,通过与三坐标测量结果对比,验证了本文研究的有效性,软件接口开放性高,实现了与自动化设备的高度集成应用,避免了大量人机交互操作,缩短了数据处理时间,满足了机器人原位铣削的时效性需求。 展开更多

关键词 飞机装配 机器人原位铣削 离散点云 数据精简 集成应用

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基于Surface和UG的工艺品快速反求技术 被引量：2

12

作者 牟小云 《陕西理工学院学报（自然科学版）》 2008年第1期9-12,共4页

结合实际工艺产品的快速原形过程,对RE/RP集成技术进行了研究。通过Sur-face软件强大点云处理功能、曲线编辑功能及UG软件的实体生成功能,形成了无错的STL格式文件,成功的实现了RE/RP的集成,最后指出对不同产品选择适当的CAD建模方法是... 结合实际工艺产品的快速原形过程,对RE/RP集成技术进行了研究。通过Sur-face软件强大点云处理功能、曲线编辑功能及UG软件的实体生成功能,形成了无错的STL格式文件,成功的实现了RE/RP的集成,最后指出对不同产品选择适当的CAD建模方法是实现快速原形的关键。 展开更多

关键词 点云处理 实体模型 STL RE/RP的集成

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倾斜影像与LiDAR点云数据融合关键技术应用探讨 被引量：1

13

作者 齐磊刚 《有色冶金设计与研究》 2023年第1期44-48,共5页

通过基于倾斜摄影测量与机载LiDAR点云数据的融合关键技术探讨,详细分析并给出了“绝对坐标法”与“手动控制点法”的具体应用要求与场景,并借助某个具有异形结构的建筑物作为测试案例,进行了倾斜摄影、机载LiDAR扫描与融合处理,结果表... 通过基于倾斜摄影测量与机载LiDAR点云数据的融合关键技术探讨,详细分析并给出了“绝对坐标法”与“手动控制点法”的具体应用要求与场景,并借助某个具有异形结构的建筑物作为测试案例,进行了倾斜摄影、机载LiDAR扫描与融合处理,结果表明:融合后的实景模型在分辨率、精细化程度、结构完整性等方面均优于融合前;精度上,融合后的模型在平面点位中误差与高程中误差上均得到了大幅提高,且高程精度较平面精度提升更为显著,获得了较好的测试效果。该融合方案也可为同类建模工作提供参考。 展开更多

关键词 倾斜摄影 机载LIDAR 点云 融合 精细化

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基于图优化的激光雷达与IMU融合定位方法 被引量：1

14

作者 朱锋 茅健 《农业装备与车辆工程》 2023年第3期59-64,共6页

针对目前3D激光里程计在室外场景应用中存在定位精度不高、鲁棒性不足的问题,提出一种融合激光雷达和IMU的定位与建图方法。首先,在前端里程计中,按曲率提取激光点云线面特征,进行帧间关联后得到残差函数,求解残差关于增量的雅可比,用... 针对目前3D激光里程计在室外场景应用中存在定位精度不高、鲁棒性不足的问题,提出一种融合激光雷达和IMU的定位与建图方法。首先,在前端里程计中,按曲率提取激光点云线面特征,进行帧间关联后得到残差函数,求解残差关于增量的雅可比,用高斯牛顿法解出相对位姿变换。其次,在后端优化中,建立IMU的预积分模型并求解残差及方差,将预积分约束、激光里程计约束和回环因子加入到图优化的框架中,最小化其误差并求解增量方程,最后得到全局一致的地图。在KITTI数据集上进行了仿真测试,相比于纯激光方法,绝对位姿误差大幅降低,表明所提的融合方法精度和鲁棒性均高于纯激光方法。 展开更多

关键词 激光里程计 点云匹配 IMU 融合定位

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车载移动测量激光点云与线阵影像融合 被引量：2

15

作者 张伟红 陈国平 王留召 《昆明冶金高等专科学校学报》 CAS 2015年第1期47-51,70,共6页

提出一种线阵影像数据与激光点云数据融合方法:利用组合导航数据解算点云绝对坐标的同时,也获取线阵相机的外方位元素,进而能够从线阵影像中计算查找到与点云对应的RGB值,实现点云数据与影像数据的融合。经试验证明,该技术方法在数据处... 提出一种线阵影像数据与激光点云数据融合方法:利用组合导航数据解算点云绝对坐标的同时,也获取线阵相机的外方位元素,进而能够从线阵影像中计算查找到与点云对应的RGB值,实现点云数据与影像数据的融合。经试验证明,该技术方法在数据处理过程中无需进行同名点匹配,实现了数据融合的自动化处理,融合精度高,能够满足各种复杂情况下的移动测量要求。 展开更多

关键词 车载移动测量 点云 线阵影像 融合

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测绘新技术在房地一体项目中的应用分析 被引量：1

16

作者 冯啸 《科学技术创新》 2022年第10期167-170,共4页

针对传统不动产测绘效率低、风险高、成本高、入户难的问题,本文采用目前测绘领域新型的倾斜摄影技术和激光点云技术进行房地一体项目数据生产。首先介绍了倾斜摄影技术和激光点云技术,然后通过实际生产案例,对两种方法的作业流程进行... 针对传统不动产测绘效率低、风险高、成本高、入户难的问题,本文采用目前测绘领域新型的倾斜摄影技术和激光点云技术进行房地一体项目数据生产。首先介绍了倾斜摄影技术和激光点云技术,然后通过实际生产案例,对两种方法的作业流程进行了介绍,并对生产的成果精度进行检测。结果表明,采用本文提到的两种方法,生产的成果可以满足房地一体项目精度需求,可以为房地一体项目的生产提供参考。 展开更多

关键词 测绘新技术 倾斜摄影测量 激光点云 房地一体

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三维倾斜模型与点云数据在农村房地一体确权中的应用

17

作者 林伟泽 《测绘与空间地理信息》 2023年第10期210-213,共4页

以广州市某地农村房地一体化项目为例,将无人机倾斜摄影测量技术与地面三维激光扫描技术相结合,充分发挥两种技术手段在数据采集与处理中的优势,设计了一套基于无人机倾斜摄影测量技术与地面三维激光扫描技术的房地一体测量混合作业模... 以广州市某地农村房地一体化项目为例,将无人机倾斜摄影测量技术与地面三维激光扫描技术相结合,充分发挥两种技术手段在数据采集与处理中的优势,设计了一套基于无人机倾斜摄影测量技术与地面三维激光扫描技术的房地一体测量混合作业模式。对采用混合作业模式绘制的地籍图成果进行精度检核,结果表明,本文设计的混合作业模式测绘成果满足地籍测量规范中的一级界址点精度指标。本文的研究与应用为多源数据融合以及在工程项目中的应用提出了有益的技术参考。 展开更多

关键词 无人机 倾斜摄影测量 三维激光扫描 点云 房地一体

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基于FPFH的权重局部最优投影点云精简算法

18

作者 王曦 王宗彦 +2 位作者 张宇廷 吴璞 范浩东 《电子测量技术》 北大核心 2022年第23期119-124,共6页

针对现有点云简化算法存在易丢失关键特征和复杂潜在曲面信息的问题,提出一种基于FPFH的权重局部最优投影(WLOP)点云精简算法。首先,采用快速点特征直方图(FPFH)查找并提取原始模型中的特征点;然后,通过WLOP算法精简原始稠密点云,生成... 针对现有点云简化算法存在易丢失关键特征和复杂潜在曲面信息的问题,提出一种基于FPFH的权重局部最优投影(WLOP)点云精简算法。首先,采用快速点特征直方图(FPFH)查找并提取原始模型中的特征点;然后,通过WLOP算法精简原始稠密点云,生成去噪、无离群点且均匀分布的点云;最后,利用点云融合方法将特征点与简化模型融合并去除冗余点。将本文算法与最小包围盒法、最远点采样法、权重局部最优投影算法进行对比实验。实验结果表明本文算法在简化率为30%时,点云分布均匀性和特征保留方面均优于其他算法。此外,可视化分析结果表明,本文算法既能够保证精简模型的完整性,又能较好地保留原始点云关键特征。信息熵分析结果表明,精简后的点云包含信息丰富,特征表达准确。该算法可为点云重建提供重要应用价值。 展开更多

关键词 点云精简 FPFH WLOP 点云融合 信息熵

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FPSO单点集成激光扫描数据与模型比对检验技术

19

作者 孙小磊 《电焊机》 2020年第3期110-114,I0008,共6页

流花16-2FPSO是海洋石油工程股份有限公司近年来遇到的最具技术挑战的项目之一,单点系泊系统作为FPSO的中枢纽带,也是科技含量最高的部分。利用技术手段在建造阶段严格控制单点系泊和月池的结构精度,是保证单点顺利、成功集成的重要基... 流花16-2FPSO是海洋石油工程股份有限公司近年来遇到的最具技术挑战的项目之一,单点系泊系统作为FPSO的中枢纽带,也是科技含量最高的部分。利用技术手段在建造阶段严格控制单点系泊和月池的结构精度,是保证单点顺利、成功集成的重要基础。以流花16-2 FPSO为研究对象阐述了通过三维扫描形成点云数据对单点系泊和月池结构的精度控制要点和尺寸检验方法,该方法在传统造船、海工领域的尺寸检验方法基础上进行了创造性的变革。 展开更多

关键词 FPSO 点云数据 单点集成

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基于车载激光点云的高精地图矢量化成图 被引量：11

20

作者 赵焰 曹聿铭 黄鹤 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第12期105-109,114,共6页

针对车载激光点云中对各特征物提取结果后矢量化成图时的自动化问题,本文基于双方向积分法实现了边缘检测及矢量化成图,旨在保证特征物基本特征的同时,也保证点云的绝对精度。将输入的特征点云进行离群点过滤,以保证外包框算法特征点云... 针对车载激光点云中对各特征物提取结果后矢量化成图时的自动化问题,本文基于双方向积分法实现了边缘检测及矢量化成图,旨在保证特征物基本特征的同时,也保证点云的绝对精度。将输入的特征点云进行离群点过滤,以保证外包框算法特征点云的准确度;将三维点云按照外包框算法投影至最优平面,为后续沿各方向积分提供输入;利用八邻域KD-tree算法求出样本特征点云的均值邻域半径,依据邻域半径对各方向积分提供积分域中的微分元;根据提供的微分元沿各方向进行积分,在该积分元内找到距平面最值的最优解;按照积分结果构建点云索引,并根据点云特征构建模型,最终得到高精地图的矢量化点云。试验证明了该方法在处理实际问题时的可行性。 展开更多

关键词 车载激光点云 外包框算法 双方向积分法 八邻域算法 离群点过滤

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