機載激光雷達系統(tǒng)是一種能夠快速獲取地面真實三維數(shù)據的高新技術。建筑物是城市標志性的地標之一,它的識別、提取和信息更新對城市動態(tài)變化的研究、城市建設、三維數(shù)據分析起著至關重要的作用。從機載激光雷達中提取建筑物特征信息是城市規(guī)劃、數(shù)字城市、城市建設等工作的重要環(huán)節(jié),如何高效地提取機載LiDAR點云數(shù)據中的建筑物信息成為一個研究的熱點。近年來,研究者大多數(shù)都是通過半自動化的方式獲取點云數(shù)據中的建筑物特征信息,但該建筑物特征信息提取方法的局限性比較大,應用范圍較小。本文重點研究點云數(shù)據建筑物的特征信息提取以及三維建模技術,優(yōu)化了基于Hough變換算法提取建筑物特征信息的方法和建筑物屋頂面片三維重建的過程,并通過多次實驗驗證了本文方法的可行性及魯棒性。本文的主要工作和研究結果如下:(1)分析比較了經典點云數(shù)據濾波算法,通過對數(shù)學形態(tài)、坡度、平面/曲面、布料模擬四種濾波算法進行實驗分析,得出布料模擬濾波算法具有更好的魯棒性。(2)優(yōu)化了基于Hough變換提取建筑物輪廓線算法。通過格網重采樣的方法生成DSM深度影像,采用邊緣檢測算法進行邊緣檢測及基于高斯核Hough變換線性擬合的方法,在不需要外部輔... 

【文章來源】：東華理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機載Li DAR點云數(shù)據中建筑物特征提取的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于Hough變換的建筑物點云數(shù)據特征提取的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機載Li DAR點云數(shù)據的三維建模研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容與技術路線
    1.4 論文結構
2 機載激光雷達技術與數(shù)據預處理
    2.1 機載激光雷達技術簡介
        2.1.1 機載激光雷達技術系統(tǒng)
        2.1.2 機載激光雷達定位原理
    2.2 機載Li DAR點云數(shù)據特性
        2.2.1 機載Li DAR點云數(shù)據特點
        2.2.2 機載Li DAR點云數(shù)據組成結構
    2.3 機載Li DAR點云濾波
        2.3.1 基于數(shù)學形態(tài)學濾波
        2.3.2 基于坡度濾波
        2.3.3 基于平面/曲面濾波
        2.3.4 基于布料濾波算法
    2.4 實驗及結果分析
    2.5 本章小結
3 基于Hough變換的點云數(shù)據建筑物輪廓線提取
    3.1 建筑物分割及輪廓線提取方法
        3.1.1 建筑物分割的方法
        3.1.2 建筑物輪廓線提取方法
    3.2 Hough變換的建筑物輪廓線提取算法改進
        3.2.1 DSM深度影像
        3.2.2 輪廓線粗提取
        3.2.3 基于高斯核Hough變換輪廓線檢測
        3.2.4 輪廓線優(yōu)化
        3.2.5 直角約束
    3.3 實驗及結果分析
        3.3.1 實驗結果
        3.3.2 實驗精度檢測以及魯棒性分析
    3.4 本章小結
4 基于Hough變換的點云數(shù)據建筑物屋頂面片提取
    4.1 基于點云數(shù)據建筑物屋頂面片的提取方法
        4.1.1 基于RANSAC算法的建筑物屋頂面片提取
        4.1.2 基于區(qū)域增長算法的建筑物屋頂面片提取
        4.1.3 基于3D Hough變換算法的建筑物屋頂面提取
        4.1.4 幾種建筑物屋頂面提取方法比較
    4.2 基于Hough變換點云數(shù)據建筑屋頂面片提取的算法改進
        4.2.1 近似共面樣本簇搜尋
        4.2.2 三維高斯核參數(shù)計算
        4.2.3 基于三維高斯核Hough空間聚類投票
        4.2.4 Hough空間累加
        4.2.5 峰值提取
        4.2.6 誤差指標評價
    4.3 試驗及結果分析
        4.3.1 試驗過程及結果
        4.3.2 精度評定及計算時間評價
    4.4 本章小結
5 建筑物三維重建
    5.1 三維重建的基本方法
        5.1.1 模型驅動方法
        5.1.2 數(shù)據驅動方法
    5.2 建筑物屋頂三維重建
    5.3 建筑物紋理貼圖
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
在攻讀學位期間取得科研成果



本文編號：2903459