車載激光掃描數(shù)據(jù)路坎點(diǎn)云提取方法
本文選題:車載激光點(diǎn)云 + 支持向量機(jī)(SVM) ; 參考:《地球信息科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年07期
【摘要】:車載激光掃描系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確地獲取街道環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù),但由于掃描點(diǎn)云的點(diǎn)密度高、數(shù)據(jù)量大、空間分布不均勻、地物相互遮擋及城市街道環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),難以直接從原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取出路坎點(diǎn)云。本文首先通過分析路坎點(diǎn)云的空間分布特征和局部幾何特征,構(gòu)建包含相對高程、法向量方向、多尺度高程差及多尺度高程方差的點(diǎn)云特征向量;然后,采用SVM提取城市街道環(huán)境車載激光掃描數(shù)據(jù)中的路坎點(diǎn)云,并對提取結(jié)果進(jìn)行聚類去噪,優(yōu)化路坎點(diǎn)云。最后,通過Street Mapper 360系統(tǒng)和Lynx Mobile Mapper V100系統(tǒng)采集的4份不同城市街道環(huán)境車載激光掃描數(shù)據(jù)對本文方法進(jìn)行驗(yàn)證,其中路坎點(diǎn)云提取結(jié)果的完整度均超過了94.99%、準(zhǔn)確度均超過91.88%、精度亦均達(dá)到了90.55%以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文方法能夠精確地提取復(fù)雜城市街道環(huán)境中規(guī)則或不規(guī)則的路坎點(diǎn)云,且具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性,適用于各類復(fù)雜的城市街道環(huán)境。
[Abstract]:The vehicle laser scanning system can quickly and accurately obtain the point cloud data of the street environment. However, because of the high point density of the scanning point cloud, the large amount of data, the uneven spatial distribution, the mutual occlusion of the ground objects and the complexity of the urban street environment, etc. It is difficult to extract the outlet point cloud directly from the original point cloud data. In this paper, firstly, by analyzing the spatial distribution and local geometric characteristics of the road ridge point cloud, we construct the point cloud feature vector including relative elevation, normal vector direction, multi-scale elevation difference and multi-scale elevation variance. The road ridge point cloud from the laser scanning data of urban street environment is extracted by SVM, and the results are clustered and denoised to optimize the road ridge point cloud. Finally, the method is verified by four laser scanning data collected by Street Mapper 360 system and Lynx Mobile Mapper V100 system in different urban street environment. The degree of completeness and accuracy of the extraction results are all over 94.99 and 91.88, respectively, and the accuracy is more than 90.55%. The experimental results show that the proposed method can accurately extract regular or irregular road kerb point clouds from complex urban street environments and has strong robustness and is suitable for all kinds of complex urban street environments.
【作者單位】: 福州大學(xué)地理空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心空間數(shù)據(jù)挖掘與信息共享教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室福建省空間信息工程研究中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(41501493) 福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2015H0015) 福建省教育廳中青年教師科研項(xiàng)目(JAT160078) 中國博士后面上科學(xué)基金項(xiàng)目
【分類號】:P225.2;TP391.41
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