本文關(guān)鍵詞：面向?qū)ο蟮囊苿蛹す鈷呙椟c云數(shù)據(jù)提取城市道路信息方法研究

  更多相關(guān)文章： 移動激光掃描 濾波 道路邊界 車道標(biāo)識線 三角網(wǎng)

【摘要】：隨著信息時代的迅猛發(fā)展,如何快速、高效的獲取城市地物信息,已成為構(gòu)建數(shù)字城市的一個關(guān)鍵問題。移動激光掃描作為一種先進(jìn)的測量手段,能夠快速獲取地物3維空間坐標(biāo)、反射強度等信息,在交通、軍事等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前,針對移動激光掃描點云的研究主要集中在點云濾波、分類和建筑物重建方面,而道路信息提取方面的研究相對較少。道路作為國民經(jīng)濟(jì)的命脈,在國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的重要,利用已有的移動激光掃描技術(shù)對道路進(jìn)行勘測,能夠高效率,低成本的獲取道路信息。因此,研究移動激光掃描技術(shù)在道路測量中的應(yīng)用,具有重要的實際意義。本文基于面向?qū)ο蟮狞c云分析理論,在充分了解城市道路特征的基礎(chǔ)上,對點云數(shù)據(jù)中道路信息提取方法進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下所示： (1)改進(jìn)的基于點云分割的點云數(shù)據(jù)濾波。經(jīng)典TIN漸進(jìn)加密濾波方法是在剔除粗差的基礎(chǔ)上,選取四個腳點和每個格網(wǎng)內(nèi)的高程最低點作為種子點,通過建立初始三角網(wǎng),將點云分為種子點和待定點兩部分?jǐn)?shù)據(jù),計算待定點與其所在三角面片的夾角和距離,并與預(yù)先設(shè)定的閾值比較,如果符合條件,則將其歸為地面點。而改進(jìn)后的TIN點云濾波方法是在對所有待定點判別完以后,再依據(jù)每個面片中地面點與該面片總點數(shù)的百分比,對該面片中的所有點進(jìn)一步判別。 (2)基于特征圖像的道路邊界信息提取。城市道路的邊界會有高出地面一定距離的路緣石,將路面與自行車道或人行道分離開,在點云數(shù)據(jù)中,路緣石上的點與路面點高程差異明顯。據(jù)此特征,本文提出了基于特征圖像的道路邊界提取方法,該方法根據(jù)格網(wǎng)內(nèi)所有點的高程平均值生成特征圖像,選取行車軌跡線區(qū)域為生長起始區(qū)域,以相鄰格網(wǎng)高程平均值差較小為生長條件,高程突增為生長終止條件。對生長得到的道路邊界進(jìn)一步進(jìn)行特征圖像去噪(利用高程方差特征圖像去除噪聲)、保留主干信息(提出并實現(xiàn)了“岔道口”檢測和“支路”刪除算法)和連接斷開邊界(提出并實現(xiàn)了標(biāo)記起始端點連接算法)等處理。 (3)基于最小二乘剖面匹配的車道標(biāo)識線提取。道路面和車道標(biāo)識線的反射強度信息是不同的。在點云數(shù)據(jù)中,車道標(biāo)識線的亮度明顯高于道路面,據(jù)此特征設(shè)置強度閾值,將從道路面中提取出來的車道標(biāo)識線經(jīng)過去噪處理以后,能夠較好的得到車道標(biāo)識線信息。提取的車道標(biāo)識線有短虛線和長實線兩種,本文在充分分析短虛線特征的基礎(chǔ)上,提出并實現(xiàn)了短虛線檢測和提取算法,針對由于雨水沖刷等導(dǎo)致的長實線斷裂,本文采用標(biāo)記起始端點的方法對其斷開處連接,取得了較好的效果。
【關(guān)鍵詞】：移動激光掃描 濾波 道路邊界 車道標(biāo)識線 三角網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P225.2;P204
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 激光掃描技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 激光掃描數(shù)據(jù)提取地面點研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 激光掃描數(shù)據(jù)提取道路信息研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 論文研究內(nèi)容17-18
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)18-20
• 2 移動激光掃描技術(shù)的基礎(chǔ)理論與方法20-27
• 2.1 移動激光掃描系統(tǒng)組成與工作原理20-25
• 2.1.1 移動激光掃描系統(tǒng)組成20-23
• 2.1.2 移動激光掃描系統(tǒng)工作原理23
• 2.1.3 移動激光掃描系統(tǒng)作業(yè)流程23-25
• 2.2 移動激光掃描數(shù)據(jù)技術(shù)的特點25-27
• 3 面向?qū)ο蟮牡缆沸畔⑻崛》椒?/span>27-51
• 3.1 技術(shù)路線27-28
• 3.2 提取地面點28-36
• 3.2.1 經(jīng)典不規(guī)則三角網(wǎng)漸進(jìn)加密濾波方法28-32
• 3.2.2 改進(jìn)后的不規(guī)則三角網(wǎng)漸進(jìn)加密方法32-36
• 3.3 提取道路信息36-51
• 3.3.1 生成格網(wǎng)37
• 3.3.2 道路主軸線提取37-38
• 3.3.3 道路面生長38-41
• 3.3.4 提取道路邊界41-47
• 3.3.5 提取車道標(biāo)識線47-51
• 4 實驗與分析51-59
• 4.1 提取地面點51-55
• 4.1.1 實驗數(shù)據(jù)51
• 4.1.2 實驗結(jié)果與分析51-55
• 4.1.3 實驗結(jié)論55
• 4.2 提取道路信息55-59
• 4.2.1 實驗數(shù)據(jù)55-56
• 4.2.2 實驗結(jié)果與分析56-58
• 4.2.3 實驗結(jié)論58-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 致謝66-67
• 碩士期間發(fā)表的論文及參與項目67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1091561