本文選題：車載激光掃描技術(shù) + 點云分類�。� 參考：《東華理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：三維激光掃描技術(shù)可直接、快速獲取地物表面的高精度三維空間信息,因其大數(shù)據(jù)、高精度、可視化、可深度利用等優(yōu)勢滿足現(xiàn)在地理空間信息服務(wù)業(yè)的快速發(fā)展要求,成為地理信息獲取工作中不可獲取的一種技術(shù)手段。車載激光掃描系統(tǒng)做為三維激光掃描系統(tǒng)中的一類,以汽車為搭載平臺,行駛在道路上對路面及其周邊建筑物進(jìn)行近距離的激光掃描工作獲取三維空間信息。適用于數(shù)字城市建設(shè)、城市規(guī)劃量測,在基礎(chǔ)測繪、城市交通等領(lǐng)域也逐漸取代傳統(tǒng)測量工具被廣泛運用起來。車載激光掃描系統(tǒng)相對于地面、機載等其他三維激光掃描系統(tǒng)而言起步較晚,在數(shù)據(jù)處理過程中如何提高運算效率,減少數(shù)據(jù)量,快速提取目標(biāo)物,是車載點云數(shù)據(jù)處理工作中亟待解決的問題。針對這些問題,本文提出一種點云片段法對道路邊界線提取進(jìn)行研究,該方法主要針對如何在減少數(shù)據(jù)量的同時對車載點云數(shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的道路提取工作。本文前兩章分別對該課題的研究背景、意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行探討,然后對車載激光掃描系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理、車載點云數(shù)據(jù)進(jìn)行介紹,并通過介紹常見數(shù)據(jù)分類方法提出本文采用的點云片段法。通過對車載激光掃描技術(shù)及數(shù)據(jù)處理的深入學(xué)習(xí),以如何降低數(shù)據(jù)運算量提高運算效率為主要目的,本文提出點云片段法對道路邊界線提取進(jìn)行研究分析。該方法利用整體分析局部計算的基本思想,對高程閾值法進(jìn)行算法改進(jìn)并結(jié)合掃描線斜率方式進(jìn)行道路邊界線的研究。通過點云片段方式將兩類算法進(jìn)行結(jié)合,在保證精度的同時減少數(shù)據(jù)運算過程中的數(shù)據(jù)量提高效率。點云片段的獲取方式是通過改進(jìn)算法對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行XOZ面投影并生成高程柱狀圖。根據(jù)投影分布圖和高程柱狀圖結(jié)合車載點云數(shù)據(jù)的空間分布特征,可確定道路邊界所在格網(wǎng)位置然后將該位置中的點云數(shù)據(jù)提取出來便是點云片段;然后采用掃描線斜率計算的基本思想對點云片段中的數(shù)據(jù)進(jìn)行斜率計算、判別,然后提取道路邊界點擬合邊界線。最后通過MATLAB軟件對九江市某大道點云數(shù)據(jù)進(jìn)行算法驗證,并進(jìn)行實驗結(jié)果的分析對比。最后總結(jié)全文,指出不足并對后續(xù)研究提出展望。
[Abstract]:Three-dimensional laser scanning technology can directly and quickly obtain the high-precision three-dimensional spatial information on the surface of ground objects. Because of its advantages of big data, high precision, visualization, depth utilization and so on, it can meet the requirements of the rapid development of the current geospatial information service industry. It has become a kind of technical means that can not be obtained in the process of obtaining geographical information. Vehicle laser scanning system is a kind of 3D laser scanning system. The vehicle is used as the platform to get 3D spatial information by laser scanning work on the road and its surrounding buildings. It is suitable for digital city construction, urban planning measurement, basic surveying and mapping, urban traffic and so on. Compared with other 3D laser scanning systems, such as ground, airborne and so on, the onboard laser scanning system starts relatively late. In the process of data processing, how to improve the operation efficiency, reduce the amount of data, and quickly extract the object, It is an urgent problem to be solved in the data processing of vehicle point cloud. In order to solve these problems, a point cloud segment method is proposed to study the road boundary extraction. This method is mainly aimed at how to reduce the amount of data and how to extract the vehicle point cloud data quickly and accurately at the same time. In the first two chapters, the background, significance and current situation of the research are discussed respectively. Then the system structure and working principle of the vehicle laser scanning system are introduced, and the point cloud data of the vehicle are introduced. The point cloud fragment method used in this paper is put forward by introducing common data classification methods. Based on the in-depth study of vehicle laser scanning technology and data processing, in order to reduce the amount of data operation and improve the efficiency of operation, a point cloud fragment method is proposed to study and analyze the extraction of road boundary. Based on the basic idea of global analysis and local calculation, the algorithm of elevation threshold method is improved and the road boundary is studied in combination with the scan line slope method. By combining the two algorithms with the point cloud fragment method, the efficiency of the data in the process of data operation can be reduced while the accuracy is guaranteed. The point cloud segment is obtained by using the improved algorithm to project the point cloud data on the XOZ plane and generate the height histogram. According to the projection distribution map and the height histogram combined with the spatial distribution characteristics of the vehicle point cloud data, we can determine the grid location of the road boundary and extract the point cloud data from that position to be the point cloud segment. Then the basic idea of calculating the slope of the scanning line is used to calculate the slope of the data in the segment of the point cloud, and then the road boundary points are extracted to fit the boundary line. Finally, the algorithm of point cloud data in Jiujiang is verified by MATLAB software, and the experimental results are analyzed and compared. Finally, it summarizes the full text, points out the deficiency and puts forward the prospect of the follow-up research.
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P225.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2037774