基于LiDAR点云数据的建筑物轮廓线提取

针对激光点云数据提取建筑物轮廓线易丢失边缘细节信息的问题,提出新的建筑物轮廓线提取方法。首先对点云数据进行网格化生成深度影像,然后基于K-means聚类对深度图像进行分割,针对双边滤波Canny算子检测轮廓时出现断裂与不规则线条的问题,提出基于高斯核Hough变换投票检测解决断裂与不规则的问题。实验证明,所提方法可以很好地从点云数据中提取完整的建筑物轮廓线,提取精度高。     

催化电解法处理苯胺废水实验

提取点云特征点的方法,大多集中在如何从扫描获取的点云数据中直接提取特征点,提取特征点的准确性受限于扫描精度.本文提出了一种精确提取点云数据特征点的方法:根据离散三维点云数据拟合曲面,精确求解拟合曲面的特征点.首先根据最小二乘法求解空间一点邻域内的曲面模型,然后计算曲面极值点作为特征点.这种方法不需要逐点判断曲率,提高了效率,同时采用最小二乘法拟合曲面,提高了精度.本文提出的方法对逆向工程中测量数据的曲面分割和多视角拼接也有借鉴意义.     

从机载LiDAR点云数据中快速提取建筑物的方法研究

提出一种从机载LiDAR点云数据中快速提取建筑物的方法.首先通过渐进三角网滤波得到地面点和不规则三角网,再通过三角网的区域生长和多条件阈值提取出候选建筑物轮廓,然后对提取出的初始建筑物点云采用两种策略去除噪声点,最终得到准确的建筑物点云,并通过实际数据进行了验证.     

基于三维激光点云的船舶型线生成方法

针对传统船舶型线测量方法存在工作强度大、效率低等缺点,依托近年来迅速发展的三维激光扫描技术以及逆向工程领域的切片技术,提出了一种基于点云切片技术的船舶型线生成方法。该方法将船舶点云数据沿着指定的方向进行切片,再将切片点云投影到平面栅格,然后将落入到每个栅格内的点云重心化并将其作为特征点,从而快速构建点云特征轮廓线,最后得到船舶型线图。经实例验证,该方法可以快速、准确地生成船舶型线,为船舶型线的测量提供了一种全新的技术手段。     

基于数字图像处理技术的LiDAR数据建筑物提取

LiDAR技术已经被广泛地应用于城市三维模型的重建.本文在现有方法的基础上,探讨了一种基于数字图像分析技术提取建筑物边界的方法,该方法首先将LiDAR点云数据量化生成灰度影像,然后利用图像分割、边缘检测等图像分析技术将建筑物信息与地面特征分离开,最终提取建筑物的轮廓线.实验结果表明,这种方法能够比较准确地反映建筑物的边界,效果理想.     

基于车载激光扫描点云数据的城市道路面提取方法研究

为了进一步扩展车载激光扫描点云数据的应用领域,针对点云数据的分类尤为重要。本文针对目前道路面提取中存在的问题,提出了一种基于Otsu算法与改进区域生长算法的道路面提取方法。该方法实现道路面精确提取的关键步骤为：首先,使用Otsu算法自适应计算出分割阈值实现非地面点滤除;其次,计算得到空间激光点的法向量与曲率;最后,将法向量相似度作为约束条件,使用改进区域生长算法进行道路面精确提取。使用两段城市道路点云数据进行试验,结果表明本文方法提取道路面结果的准确度CR、完整度CP以及提取质量Q均大于94%,验证了本文方法的有效性与鲁棒性。     

基于区域增长和多次回波统计的建筑物LiDAR点云提取

机载LiDAR系统可以快速获取数字表面模型,是建立城市三维数字模型的主要途径,准确提取建筑物顶面的点云数据成为问题的关键。本文基于机载LiDAR原始点云数据,提出一种基于区域增长与多次回波分析的建筑物点云提取方法,通过建立网格空间索引,逐行逐列准确地选取地面种子点,基于小坡度区域增长分离出地面点,再对地物点进行基于坡度的区域分割,依据面积阈值滤除小面积的树木区域与其他小面积地物,实现建筑的粗提取,通过统计每个分割区域内的多次回波数量,最终提取出较为准确的建筑物点云数据。实验数据表明,该方法能较好地从LiDAR点云中提取高精度的建筑物信息。     

基于三角网的点云空洞修补算法

针对三维激光扫描点云数据中空洞修补的问题,提出了一种对点云建立三角网后先依据边长阈值提取空洞内三角形,再计算空洞内三角形顶点曲率、三角形平面法向量、三角形重心坐标和各顶点到三角形重心点距离,采用反距离加权的方法计算重心点在三角形平面法向量方向的坐标改正量,最终得到空洞内拟合点坐标。经试验,本文算法对于闭合空洞、岛屿空洞的修补取得了很好的效果,对边界空洞的修补效果次于闭合和岛屿空洞的修补效果,并应用于矿区实际采集的点云数据中,得到了很好的效果。     

LiDAR点云的地铁站三维模型建立

为快速、准确构建地铁站的三维模型,本文提出了结合激光扫描和控制测量的LiDAR点云采集方法,并基于体块叠加思想,利用3ds Max建模。本文首先阐述了基于LiDAR点云的地铁站三维建模流程;其次,对数据获取、预处理和三维建模两个核心步骤进行分析,着重对控制点布设、点云的纠正配准、轮廓线采集、几何建模和纹理贴图等内容进行了详细论述;最后以某地铁站为例,对该方法的精度进行评定,结果表明此方法能够快速进行数据采集,构建的三维模型精度能满足实际需求且可视化效果好。     

基于三维点云制作虎丘塔平立剖面图方法研究

三维激光扫描技术可以快速、精确、多方位地获取建筑物表面的三维数据,在古建筑物保护和数字化中得到了广泛的应用。平立剖面图能够准确直观地表达出建筑物的真实形态,因此对建筑物的保护有着重要作用。本文以虎丘塔为研究对象,提出了一种基于三维点云的平立剖面图制作方法,首先对虎丘塔点云数据进行预处理,然后将点云数据进行切片,并把切片点云投影到栅格平面上,接着将落入栅格内部的点云重心化以得到特征点,据此构建点云特征轮廓线,最后得到平立剖面图。结果表明,该方法可以快速、准确地制作虎丘塔的平立剖面图。     

三维激光扫描仪在电力铁塔结构提取中的应用

针对目前电力铁塔结构提取与塔身倾斜度检测中存在方法单一、可靠性低等问题,提出了利用地面三维激光扫描仪对电力铁塔非接触式扫描,通过建立铁塔塔身独立坐标系、粗差剔除、点云建模与精度分析,准确提取出铁塔结构并计算塔身倾斜度,定量验证了铁塔处于安全运营状态。采用随机抽样一致性(RANSAC)算法进行原始点云粗差剔除,利用铁塔自身结构几何特征有效地确定了RANSAC算法中筛选阈值、有效数据比例、迭代次数等参数,实现了海量点云中铁塔结构点云数据的精确提取,弥补了传统最小二乘法、特征值法中参数选取的不足。     

基于拓扑关系的激光点云数据路沿线提取方法

对车载移动测量系统获取的激光点云数据进行研究,提出基于拓扑关系的激光点云数据路沿线提取方法。该方法根据车载移动测量系统获取的原始点云数据构建拓扑关系,基于该拓扑关系能够直接从点云数据中快速提取路沿线信息,实现路沿线的自动化提取。以车载移动测量系统获取的道路激光点云数据为例进行试验,试验结果表明该方法具有可行性和有效性,对点云数据的要素自动提取有助于推动基于激光点云数据的快速成图等技术的发展。     

结合超体素几何和色彩信息的快速3D点云分割

针对当前最先进的算法也存在因物体之间堆叠和遮挡关系造成场景分割速度慢、精准度低等问题,提出了一种新颖的快速3D点云分割方法,从点云的超体素划分开始,利用一种捕获几何和颜色信息的新度量标准合并超体素,以获得维持分割区域层次结构的3D分割;该方法还具有与输入点云大小呈线性相关的时间复杂度。与凹凸性方法和基于边界的方法相比,所提出的算法的分割精确度和效率更好。     

一种基于边界提取的散乱点云简化方法

逆向工程中点云密集而无序,大量的冗余数据为后续的数据处理工作带来困难.本文采用单坐标轴搜索方法快速确定点云的k近邻信息,然后在保留所有边界点的基础上,结合测点的曲率特征以及k邻域内保留点的情况对点云进行非均匀简化.由实验结果表明,该算法对边界点具有较强的识别能力,能够在快速、有效地简化点云数据的同时保持原始特征的信息.     

大型古建筑维护中残缺区域视觉施工测量优化

在大型古建筑物测量的过程中,由于残缺区域边界纹理特征分布极为复杂,造成残缺区域特征在图像重构的过程精确度降低,导致难以进行准确测量。提出一种基于边界特征自动提取算法的大型古建筑残缺区域施工测量方法。根据残缺区域边界的曲率计算结果,结合种子格栅选取和自动区域生长等方法将大型古建筑残缺区域的关键数据点从背景中进行有效分离,根据多边形细分和离散光顺相关原理对大型古建筑残缺区域的边界进行重构,提高了大型古建筑测量的准确度。试验结果表明,利用边界特征自动提取算法能够有效将大型古建筑残缺区域进行重构,极大地提高了大型古建筑测量的准确度。     

激光三维扫描数据提取四边形算法

近年来,随着三维激光扫描点云数据质量的不断提高,从三维点云数据中提取边缘直线成为了新的研究领域。由于点云离散分布于三维空间导致特征计算困难,目前针对激光扫描点云直线提取的方法普遍存在计算量大、易提取错误等问题,本文针对实际工程项目中的方形构件进行三维激光扫描,对得到的点云数据做平面拟合后进行坐标转换处理,将三维转换为平面,再进行平面点集凸包搜索得到最长的凸包线,经过坐标旋转至边缘大致水平,最后采用Sobel算子进行边缘提取,再做直线拟合得到精确的四边形边线,较好地实现了方形建筑构件点云数据的边框四边形提取。     

高层建筑避难间防火性能快速检测系统设计

设计和实现了一款高层建筑避难间防火性能快速检测系统。系统利用三维点云获取设备快速获得避难间的几何采样,运用PCL开源点云处理库从采样数据中鲁棒地提取平面、角点、尖锐特征等几何特征,并由上述几何特征计算高层建筑避难间的基本几何信息。通过点云密度的变化特征提取避难间门、窗等建筑构件。在此基础上生成建筑物避难间的数字模型,最终对建筑避难间防火安全性能进行计算与判定。     

三维激光扫描仪在圆柱形构筑物垂直度检测中的应用

垂直度检测是建筑物质量检测的一项重要内容,应用地面三维激光扫描仪可对圆柱形构筑物的垂直度进行快速检测分析。首先对获取的点云数据做点云拼接、去噪、提取不同高度截面曲线上的三维点坐标,采用稳健估计最小二乘选权迭代的方法剔除粗差并计算截面中心点坐标;根据不同高度中心点的偏移量和倾斜度来分析构筑物的垂直度,采用全站仪圆柱偏心测量的检测结果作对比,结果表明该检测方法检测信息丰富、精度高,适用广泛。     

基于强度图像的标靶球自动提取与参数拟合

利用点云三维坐标和反射强度信息生成强度图像,运用数字图像处理算法来提取标靶球在图像上的位置,进而获得标靶球面点云数据。采用随机采样一致性算法剔除粗差点,运用稳健估计方法来拟合球面参数。实验结果表明,该方法不仅能够快速自动提取标靶球点云数据来拟合球面参数,而且得到的参数值也与成熟的商业软件相当。     

一种结合曲率与圆特征的实时指尖检测算法

为实时准确地获取指尖数量,提出一种结合曲率与圆特性的指尖检测方法。首先采用基于肤色与运动检测相结合的方式将手势区域从复杂背景中分割出来;然后对包含手势的图像进行二值化处理,进而对图像进行滤波与形态学处理后提取手势轮廓;再依据曲率的方法提取手势轮廓上的拟指尖点,最后利用指尖点的圆特性将非指尖点去除掉,得到准确的指尖数量。