融合多特征的機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波方法研究.pdf

1、機(jī)載激光雷達(dá)(LightDetectionandRanging-LiDAR)集成了GPS技術(shù)、慣性導(dǎo)航技術(shù)、激光測(cè)距技術(shù),是一種新型的對(duì)地測(cè)繪手段。作為一種主動(dòng)的遙感手段,具有一定的穿透性,能夠直接獲取目標(biāo)的三維坐標(biāo),已成為遙感數(shù)據(jù)采集的一種重要方式。本文系統(tǒng)的分析了機(jī)載LiDAR系統(tǒng)的工作原理,數(shù)據(jù)特點(diǎn)以及系統(tǒng)誤差;深入的研究、探討了機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理的關(guān)鍵技術(shù):機(jī)載LiDAR的粗差剔除方法和機(jī)載LiDAR的濾波方法。本文主

2、要研究?jī)?nèi)容及工作如下:1.隨著機(jī)載LiDAR系統(tǒng)的不斷改進(jìn),系統(tǒng)的頻率不斷的增加,導(dǎo)致獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中包含了大量的粗差;現(xiàn)有的粗差剔除方法對(duì)于目前“流星雨”式分布的粗差不能有效的剔除。故本文改進(jìn)了基于鄰近點(diǎn)搜索的粗差剔除方法,首先依據(jù)點(diǎn)云的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行直方圖頻數(shù)分析剔除高程值與地面點(diǎn)和地物點(diǎn)高程值相差較大的粗差;然后使用鄰近點(diǎn)搜索剔除距離地面點(diǎn)和地物點(diǎn)較近的粗差。該方法能夠有效的剔除現(xiàn)有的“流星雨”式分布的粗差,減少了粗差對(duì)后續(xù)濾波的影

3、響,并且保留原有的地形地貌特征。2.現(xiàn)有的機(jī)載LiDAR的數(shù)據(jù)濾波方法在處理復(fù)雜場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)時(shí)還存在一定的困難,導(dǎo)致人工濾波需要占據(jù)整個(gè)數(shù)據(jù)處理時(shí)間的60％—80%。本文應(yīng)實(shí)際的需要結(jié)合多回波、高程、坡度信息,提出融合多特征的機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波方法,該方法將原始點(diǎn)云單次回波和末次回波放入一個(gè)包圍盒中,將此包圍盒劃分為n個(gè)小包圍盒,通過(guò)包圍盒內(nèi)和包圍盒之間的高程值、坡度比較,濾除掉地物點(diǎn),并且在濾波過(guò)程中,不斷的改變包圍盒的底面