单纯LIDAR数据的边缘特征提取及三维重建
当前，三维数字城市在建筑规划、环境模拟、旅游、事故应急和政府信息资源整合等方面得到广泛的应用，随之如何快速建立三维城市景观模型成为技术难题。随着测量技术、计算机技术的快速发展，使得数字城市的快速重建成为可能。尤其是三维激光扫描技术的出现，打破了如何快速、高效获取地面三维数据的技术瓶颈，为建筑物边缘特征提取和建模提供数据基础。对于单纯地面建筑物LIDAR数据，其边缘特征提取主要基于平面的提取，先检验出构成各个建筑物顶部组成面片的点，再用这些点拟合平面，得到建筑物的各个坡面，通过平面相交的方式获得建筑物模型的各个参数。<br> 本文在上述研究基础上，进一步优化表面特征提取的流程与算法。在表面三角化的基础上，实现三角片法向量的计算、统计与排序；利用数据挖掘方法实现三角片法向量的聚类，自动剔除干扰数据，获取构面法向量(构面法向量是指构成建筑物平面的三角片法向量)；利用人工交互与可视化功能，检验流程和算法的正确性，并进行相应的更正。主要创新点是利用平面中心三角网恢复点云模型拓扑结构，为LIDAR数据拓扑提取这一技术难题提供新的思路与方法。该方法是利用一般建筑的几何特性与约束条件，结合欧拉定理推导而来。其主要技术流程是利用建筑物表面点云建立表面三角网模型，在三角化的基础上对多面体每个面进行平面拟合，拓扑关系恢复，然后平面求交，提取特征点、构造棱线，进而求取模型参数进行三维重建。在尽量少的人工干预下进行建筑物特征提取及拓扑恢复，最终实现点云数据到建筑物模型数据提取过程的自动化与半自动化，并以计算机程序辅助计算和可视化展示。
城市测绘 激光雷达 三维成像 数据处理
何望君 刘纪平 王卫安
中国测绘科学研究院，北京 100039 同济大学测量与国土信息系，上海 200092
国内会议
北京
中文
172-178
2010-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）