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强度体元基元下的机载LiDAR 3D滤波

论文摘要

针对现有基于二值体元基元的机载LiDAR三维(3 Dimensional, 3D)滤波算法仅利用了数据的高程特征、无法区分相连的地面和非地面目标的问题,提出了一种基于强度体元基元的机载LiDAR 3D滤波算法。首先,基于计算几何理论,将机载LiDAR数据规则化为强度(体元内激光点的量化平均反射强度值)体元结构。然后,基于3D连通区域构建理论,选取局部高程最低的非0值体元为地面种子进而搜寻并标记与地面种子,空间连通、反射强度及坡度值均接近的连通区域内体元为地面体元。算法综合利用LiDAR数据的高程、反射强度及坡度特征,支持相连但强度不同的地面和非地面目标的区分,为相连的地面和非地面目标的精确区分提供更有效的信息。算法有助于提高滤波精度,并扩展基于体元基元的3D滤波算法适用于更复杂的场景。实验基于ISPRS提供的专门用于滤波算法测试的LiDAR点云数据测试了"空间邻域尺度"参数的敏感性及提出算法的精度。定量评价的结果表明:51邻域为最佳邻域尺度;提出算法的平均Kappa系数在相对平坦、陡坡及不连续地形分别为0.9380、0.7749和0.6866;从总误差测度来看,提出算法对比经典的Axelsson算法改进了15个样本中的7个样本精度,且其对比其他二值体元基元下的滤波算法平均总误差最低。

论文目录

  • 1引言
  • 2研究方法与实验数据
  •   2.2 3D连通区域构建下的地面体元检测
  •     2.2.1地面种子体元选取
  •     2.2.2地面种子的3D连通区域构建
  •   2.3实验数据
  • 3实验结果及分析
  •   3.1空间邻域尺寸的敏感性测试
  •   3.2滤波结果及讨论
  • 4结论与讨论
  •   4.1结论
  •   4.2讨论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王丽英,王圣,李玉

    关键词: 激光雷达,滤波,体元,强度,连通区域,空间邻域尺度

    来源: 地球信息科学学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 自然地理学和测绘学,无线电电子学,电信技术

    单位: 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院

    基金: 辽宁省自然科学基金项目(20170540419),辽宁省教育厅科学技术研究项目(LJ2019JL015)~~

    分类号: P225.2;TN958.98;TN713

    页码: 1945-1954

    总页数: 10

    文件大小: 1988K

    下载量: 68

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/e224dde1f35b5478f993498b.html