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多维GMM与邻域约束的多光谱机载LiDAR数据城市地物分类
被引量：
1
1
作者
王丽英
吴际
+2 位作者
有泽
李玉
CAMARA Mahamadou
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期419-431,共13页
如何充分利用空间位置及多光谱信息完整、准确地区分各类地物是多光谱机载激光雷达点云应用的重要前提。传统的基于点的分类算法受点云无法明晰表达拓扑及邻域信息的局限导致算法设计困难、执行效率低,而将点云插值为图像的分类算法则...
如何充分利用空间位置及多光谱信息完整、准确地区分各类地物是多光谱机载激光雷达点云应用的重要前提。传统的基于点的分类算法受点云无法明晰表达拓扑及邻域信息的局限导致算法设计困难、执行效率低,而将点云插值为图像的分类算法则受图像存在信息及精度损失的局限导致分类精度较低。另外,点云和图像两种结构均无法直接表达地物的三维几何形体,不利于地物三维建模及分析。为此,本文提出了一种多维高斯混合模型(Gauss mixture model,GMM)与邻域约束的多光谱机载LiDAR城区地物分类算法。该算法首先以无损且明晰表达邻域信息为原则将多光谱LiDAR数据体素化为多值虚拟体素结构,其中,虚拟体素为体素与其内激光点的联合体,虚拟体素值是由体素内激光点的多波段光谱、高程、局部法向量分布及点密度等特征构成的特征矢量。然后,构建模糊聚类模型对多值虚拟体素结构进行分割,获得各虚拟体素的模糊隶属度矩阵。其中,特征空间地物呈现的多峰分布用多维GMM拟合,从而建立标号场,并将多维GMM的概率分布作为非相似性测度;标号场中相邻体素类别的空间相关性用隐马尔可夫随机场模型建模,从而建立邻域约束下的先验概率,并将其作为控制聚类尺度的参数;采用附有规则化项的目标函数解决聚类尺度敏感问题。最后,对隶属度矩阵进行反模糊化确定分类结果。采用Optech Titan实测的不同场景的、不同数据量的多光谱机载LiDAR数据定量评价本文算法的有效性和可行性。试验结果表明,本文算法的平均总体精度可达91.32%、Kappa系数可达0.872,可有效实现对城市各类地物的分类;本文算法综合利用了地物的辐射、空间及几何一致性信息,扩大了信息利用种类,为多光谱机载LiDAR数据的空间位置及多光谱信息的综合利用提供了可行方案。
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关键词
多光谱机载激光雷达
虚拟体素
体素模型
隐马尔可夫随机场
多维高斯混合模型
模糊聚类
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职称材料
多视图3D液晶显示器显示深度计算
被引量：
2
2
作者
李玉峰
谭皓
+1 位作者
罗德林
李莉
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第7期140-144,共5页
给出了针对多视图3D液晶显示器的虚体素明确的定义,对虚体素的特性做了说明。在深入掌握多视图3D液晶显示器显示原理的基础上,对虚体素显示深度做了详细的研究。研究了虚体素显示深度与同名点距离以及观察距离的关系,并以StereoGraphic...
给出了针对多视图3D液晶显示器的虚体素明确的定义,对虚体素的特性做了说明。在深入掌握多视图3D液晶显示器显示原理的基础上,对虚体素显示深度做了详细的研究。研究了虚体素显示深度与同名点距离以及观察距离的关系,并以StereoGraphics公司的Symthagram204显示器为例作了定量计算。针对该显示器,根据透镜阵列折射原理给出公式,计算了不同同名点距离时最远的可观察距离;在此基础上,对不同的同名点距离计算了最大的虚体素显示深度,在给定两眼间距为65mm时,得出该型显示器的最佳观察距离为1.26m。研究结果为多视图3D液晶显示器性能的度量和比较提供了一个定量的标准。
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关键词
液晶显示器
三维显示
虚体素
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职称材料
题名
多维GMM与邻域约束的多光谱机载LiDAR数据城市地物分类
被引量：
1
1
作者
王丽英
吴际
有泽
李玉
CAMARA Mahamadou
机构
辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院
黑龙江地理信息工程院
出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期419-431,共13页
基金
国家自然科学基金(42071343,42201482)。
文摘
如何充分利用空间位置及多光谱信息完整、准确地区分各类地物是多光谱机载激光雷达点云应用的重要前提。传统的基于点的分类算法受点云无法明晰表达拓扑及邻域信息的局限导致算法设计困难、执行效率低,而将点云插值为图像的分类算法则受图像存在信息及精度损失的局限导致分类精度较低。另外,点云和图像两种结构均无法直接表达地物的三维几何形体,不利于地物三维建模及分析。为此,本文提出了一种多维高斯混合模型(Gauss mixture model,GMM)与邻域约束的多光谱机载LiDAR城区地物分类算法。该算法首先以无损且明晰表达邻域信息为原则将多光谱LiDAR数据体素化为多值虚拟体素结构,其中,虚拟体素为体素与其内激光点的联合体,虚拟体素值是由体素内激光点的多波段光谱、高程、局部法向量分布及点密度等特征构成的特征矢量。然后,构建模糊聚类模型对多值虚拟体素结构进行分割,获得各虚拟体素的模糊隶属度矩阵。其中,特征空间地物呈现的多峰分布用多维GMM拟合,从而建立标号场,并将多维GMM的概率分布作为非相似性测度;标号场中相邻体素类别的空间相关性用隐马尔可夫随机场模型建模,从而建立邻域约束下的先验概率,并将其作为控制聚类尺度的参数;采用附有规则化项的目标函数解决聚类尺度敏感问题。最后,对隶属度矩阵进行反模糊化确定分类结果。采用Optech Titan实测的不同场景的、不同数据量的多光谱机载LiDAR数据定量评价本文算法的有效性和可行性。试验结果表明,本文算法的平均总体精度可达91.32%、Kappa系数可达0.872,可有效实现对城市各类地物的分类;本文算法综合利用了地物的辐射、空间及几何一致性信息,扩大了信息利用种类,为多光谱机载LiDAR数据的空间位置及多光谱信息的综合利用提供了可行方案。
关键词
多光谱机载激光雷达
虚拟体素
体素模型
隐马尔可夫随机场
多维高斯混合模型
模糊聚类
Keywords
multispectral
airborne
LiDAR
virtual
voxel
voxel
model
hidden
Markov
random
field
multi-dimensional
Gaussian
mixture
model
fuzzy
clustering
分类号
P236 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
多视图3D液晶显示器显示深度计算
被引量：
2
2
作者
李玉峰
谭皓
罗德林
李莉
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第7期140-144,共5页
基金
航空基金资助项目(02F15001
01C15001)
教育部博士点基金资助项目(20030287008)
文摘
给出了针对多视图3D液晶显示器的虚体素明确的定义,对虚体素的特性做了说明。在深入掌握多视图3D液晶显示器显示原理的基础上,对虚体素显示深度做了详细的研究。研究了虚体素显示深度与同名点距离以及观察距离的关系,并以StereoGraphics公司的Symthagram204显示器为例作了定量计算。针对该显示器,根据透镜阵列折射原理给出公式,计算了不同同名点距离时最远的可观察距离;在此基础上,对不同的同名点距离计算了最大的虚体素显示深度,在给定两眼间距为65mm时,得出该型显示器的最佳观察距离为1.26m。研究结果为多视图3D液晶显示器性能的度量和比较提供了一个定量的标准。
关键词
液晶显示器
三维显示
虚体素
Keywords
Liquid
crystal
displays
Three-dimensional
displays
virtual
voxel
分类号
TN873 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多维GMM与邻域约束的多光谱机载LiDAR数据城市地物分类
王丽英
吴际
有泽
李玉
CAMARA Mahamadou
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
多视图3D液晶显示器显示深度计算
李玉峰
谭皓
罗德林
李莉
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
2
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职称材料
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