地面激光點(diǎn)云分割技術(shù)的研究.pdf

1、三維激光掃描技術(shù)以其快速、低成本、高精度獲取海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，正逐步成為“智慧城市”建設(shè)中三維數(shù)據(jù)采集的重要方式。LiDAR掃描系統(tǒng)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)具有三維離散性、高密度和數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，給數(shù)據(jù)服務(wù)帶來了挑戰(zhàn)。相對于激光掃描數(shù)據(jù)獲取能力的快速提高，點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理能力明顯滯后。如何從海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)信息是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。為此，本文以地面激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割為背景，重點(diǎn)研究了 LiDAR點(diǎn)云地面點(diǎn)分割和粘連目標(biāo)分割問題，主要工作如下：

2、r>　　1、對激光掃描系統(tǒng)的定位原理和現(xiàn)有的激光點(diǎn)云分割方法進(jìn)行了介紹。首先介紹了地面激光掃描技術(shù)的工作原理；然后分析了當(dāng)前地面點(diǎn)云分割方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；最后，詳細(xì)的介紹了當(dāng)前國內(nèi)外幾種經(jīng)典的點(diǎn)云分割方法，并通過對測試數(shù)據(jù)的仿真實(shí)驗(yàn)，指出這些算法優(yōu)缺點(diǎn)。
　　2、針對點(diǎn)云數(shù)據(jù)中地面與地物點(diǎn)云相連問題，本文提出了基于超體素的LiDAR點(diǎn)云地面點(diǎn)分割算法，實(shí)現(xiàn)地面點(diǎn)與非地面點(diǎn)的分離。該算法首先對點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成局部點(diǎn)云塊；然后對每個(gè)局

3、部點(diǎn)云塊，根據(jù)地面點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間分布特征，結(jié)合顏色信息，構(gòu)造了39維的特征描述子，并利用模糊C均值算法生成超體素；在此基礎(chǔ)上，引入八叉樹體素的空間鄰接關(guān)系，利用一種向上生長的分割方法實(shí)現(xiàn)了地面點(diǎn)與非地面點(diǎn)的分割。超體素方法在保留點(diǎn)云數(shù)據(jù)局部邊界特征上具有較好的效果，對比試驗(yàn)證明了該方法的有效性。
　　3、針對非地面點(diǎn)云數(shù)據(jù)中，存在著部分樹木與樹木、樹木與建筑物的粘連問題，提出了基于圖割的 LiDAR點(diǎn)云粘連目標(biāo)分割算法。該方法首先