1 武汉大学测绘学院, 湖北 武汉 430079
2 武汉大学灾害监测与防治研究中心, 湖北 武汉 430079
3 东华理工大学江西省数字国土重点实验室, 江西 南昌 330013
针对地面三维激光扫描点云的多测站配准问题,提出一种利用激光跟踪仪来辅助实现点云配准的新方法。该方法利用激光跟踪仪跟踪、求解地面三维激光扫描仪移站前后的位置及姿态变化,建立移站前后扫描点云数据之间的坐标转换关系数学模型,从而实现多视角地面激光点云数据的配准。该方法对多片点云重叠度无要求,无需粘贴和提取标志点,且适用于不同尺寸、特征待测物和不同测量环境。实验结果表明,该方法配准精度不低于0.71 mm,且效率较高,可配合地面三维激光扫描仪使用。
测量 激光跟踪仪 激光点云 点云配准 坐标变换 中国激光
2021, 48(17): 1710002
1 武汉大学测绘学院, 湖北 武汉 430079
2 武汉大学灾害监测与防治研究中心, 湖北 武汉 430079
3 东华理工大学江西省数字国土重点实验室, 江西 南昌 330013
针对室内场景点云平面分割存在的问题,提出一种基于投影长度点云分层和基于均值漂移法向量约束的平面分割新方法。该方法首先通过主成分分析方法估算点云的法向量,再求取点云的投影长度并进行分层,然后取最大分层点云进行法向量约束,利用余下点云拟合求取平面参数并去除该平面模型包含的点云,重复上述步骤以求取所有平面的参数,接着在原始点云中提取模型点云并进行模型优化,得到最终的平面分割结果。实验结果证明,所提方法可以有效分割室内场景点云中的平面结构,提取的点云平面有较高的精度,且相较于最大似然采样一致性算法和改进的3D霍夫变换方法,所提方法在时间效率上有很大提升,更适用于室内场景点云的平面分割。
测量 激光点云 室内场景 平面分割 投影长度 点云分层 均值漂移 中国激光
2021, 48(16): 1604002
1 武汉大学测绘学院, 湖北 武汉 430079
2 武汉大学灾害监测与防治研究中心, 湖北 武汉 430079
针对建筑物特征信息提取的效率和精度问题,提出了一种基于点云切片和最小包围矩形的建筑物特征信息提取算法。该算法先对点云进行去噪和切片处理,然后利用每个切片中相邻点之间的水平角和竖直角差值自动快速提取建筑物整体和门窗的轮廓点,之后对轮廓点进行滤波、分类和排序,最后采用最小包围矩形提取规则建筑的整体尺寸和门窗尺寸信息。通过三组实验,将提取出的建筑物整体和门窗尺寸与实际尺寸进行比较,结果表明:所提算法对建筑物门窗和整体尺寸的提取准确度在3 cm以内,总体精度可达97.4%以上,对160万左右建筑物点云数据的提取总时间在8 s以内,证明了所提算法的有效性。
测量 点云切片 最小包围矩形 轮廓点提取 尺寸信息提取 精度和效率分析
1 武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430079
2 武汉大学测绘学院, 湖北 武汉 430079
3 武汉大学灾害监测与防治研究中心, 湖北 武汉 430079
针对点云简化很难完全保证精度和速度上达到最优的问题，提出了基于法向量夹角信息熵的点云简化算法。利用经典的主成分分析方法来估计点的法向量，计算法向量与参考平面的夹角，利用最邻近点搜索算法，确定每个点的K 个最邻近点，并根据信息熵的定义，提出法向量夹角局部熵模型，局部熵的大小直接反映了表面的特征状况；针对不同区域局部熵大小，进行逐步的点云简化，从而可以保留凸变区域较多的点，精简较多平面区域的点，实现点云的非均匀简化。实验结果表明，该方法在简化精度和速度上都能达到较优。
遥感 误差熵 点云简化 法向量
1 武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430079
2 武汉大学测绘学院, 湖北 武汉 430079
3 武汉大学灾害监测与防治研究中心, 湖北 武汉 430079
将误差椭球引入到点云精度分析中,重点分析了误差椭球与点位协方差的关系.通过分析不同缩放因子对应的误差椭球中的点位概率,得到用于描述点位误差椭球的缩放因子.分析了相邻误差椭球与扫描间隔之间的关系,确定了相邻误差椭球存在交集的条件.在误差椭球之间存在交集的情况下,计算了真实的点云误差椭球大小,根据点云误差椭球得到平均点位误差椭球,利用误差椭球与点位中误差的关系便可实现平均点位中误差的计算,从而实现了利用误差椭球来评价点云精度.
遥感 误差椭球 点云精度 点位误差 点云 激光与光电子学进展
2015, 52(8): 082801
