發(fā)布時間：2021-02-20 19:10

　　激光雷達是近十幾年來快速發(fā)展的一種新型探測技術(shù),它通過發(fā)射單波段激光束,并根據(jù)回波信號獲得目標(biāo)的三維點云,由于其角分辨率高、抗干擾能力強等特點,已廣泛應(yīng)用于遙感、測繪及環(huán)保等領(lǐng)域。其中,無人機激光雷達系統(tǒng)由于成本較低,采集便利且測量場景較大等優(yōu)勢,逐漸受到工程師以及研究人員的重視。但無人機激光雷達采集得到的原始點云數(shù)據(jù)存在諸多誤差與噪聲,數(shù)據(jù)質(zhì)量達不到研究與應(yīng)用所需的要求;且無人機激光雷達尚屬于較新的領(lǐng)域,對于其數(shù)據(jù)預(yù)處理方法及流程的相關(guān)研究較少。以上問題嚴(yán)重制約著無人機激光雷達的高精度應(yīng)用。為此,本文研究設(shè)計了一套適用于無人機激光雷達采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程,以無人機激光雷達采集得到的原始點云數(shù)據(jù)為出發(fā)點,通過一系列的數(shù)據(jù)處理最后輸出高質(zhì)量的點云數(shù)據(jù)。本研究主要由以下三部分內(nèi)容組成:第一部分主要解決無人機激光雷達系統(tǒng)集成誤差導(dǎo)致點云精度下降的問題。該部分首先介紹實驗所使用的無人機激光雷達系統(tǒng)以及其配套設(shè)備,并介紹本課題所使用的實驗數(shù)據(jù)及采集方案。接著從系統(tǒng)集成誤差模型出發(fā),分析了其對點云數(shù)據(jù)影響的具體表現(xiàn)形式。通過選用衛(wèi)星質(zhì)量較好的點云數(shù)據(jù)并利用迭代最近鄰點——面算法求解相鄰航帶點云間... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

機載激光

機載多傳

分為三步進行：(1)在實驗室內(nèi)對系統(tǒng)中每個元件單獨進行系統(tǒng)集成誤差檢校；(2)在平臺上進行系統(tǒng)集成誤差檢校；(3)在航檢校；目前主要研究的系統(tǒng)集成誤差檢校方法為在航檢校。同樣，根據(jù)使用地物特征的不同可將檢校方法分為三類：(1)基于點特征的系統(tǒng)集成誤差檢校，以點特征為基元建立誤差觀測方程；(2)基于線特征的系統(tǒng)集成檢校，以線特征為基元建立誤差觀測方程；(3)基于面特征約束的系統(tǒng)集成檢校[23]，考慮同名面上的點滿足相同的平面方程，可依此建立誤差方程，但是該方法主要適用于平坦地物表面。系統(tǒng)集成誤差示意圖如圖1-4，可看出系統(tǒng)集成誤差會造成多次采集的同一地區(qū)點云間存在誤差；且在進行系統(tǒng)集成誤差校正后，同一地物的點云數(shù)據(jù)可完美重疊，多次采集的點云數(shù)據(jù)間存在的集成誤差得以消除[24]。a)多條航帶點云重疊顯示(集成誤差校正前)b)多條航帶點云重疊顯示(集成誤差校正后)圖1-4無人機激光雷達系統(tǒng)集成誤差示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]機載激光雷達測深技術(shù)與應(yīng)用研究進展[J]. 秦海明,王成,習(xí)曉環(huán),聶勝.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(04)
[2]高光譜遙感影像分類研究進展[J]. 杜培軍,夏俊士,薛朝輝,譚琨,蘇紅軍,鮑蕊.  遙感學(xué)報. 2016(02)
[3]機載LiDAR數(shù)據(jù)航帶平差研究進展[J]. 王麗英,宋偉東,孫貴博.  遙感信息. 2012(02)
[4]星載激光雷達的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 李然,王成,蘇國中,張珂殊,唐伶俐,李傳榮.  科技導(dǎo)報. 2007(14)
[5]復(fù)雜城市環(huán)境的機載Lidar點云濾波[J]. 蔣晶玨,張祖勛,明英.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2007(05)
[6]激光掃描測高技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 劉經(jīng)南,張小紅.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2003(02)

博士論文
[1]顧及點云類別屬性與地形結(jié)構(gòu)特征的機載LiDAR數(shù)據(jù)濾波方法[D]. 左志權(quán).武漢大學(xué) 2011
[2]面向航帶平差的機載LiDAR系統(tǒng)誤差處理方法研究[D]. 王麗英.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]散亂三維點云預(yù)處理去噪和配準(zhǔn)研究[D]. 梁金虎.安徽建筑大學(xué) 2019
[2]三維激光掃描點云數(shù)據(jù)分類去噪及空洞修復(fù)算法研究[D]. 陳雪榮.長安大學(xué) 2017
[3]基于機載激光雷達系統(tǒng)的飛行動態(tài)定標(biāo)技術(shù)研究[D]. 馬振廷.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于稀疏表示的高光譜圖像目標(biāo)檢測[D]. 鄭賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]機載激光雷達測量系統(tǒng)檢校與精度評價[D]. 朱會平.河南理工大學(xué) 2011
[6]基于MicroStation的機載激光雷達數(shù)據(jù)處理試驗研究[D]. 趙旦.長安大學(xué) 2009



本文編號：3043218