机载LiDAR点云数据滤波及建筑物提取研究
发布时间：2021-08-20 03:50
机载激光雷达是近些年发展起来的新的对地探测技术,机载LiDAR测量系统能够快速实时地获取大范围的地面空间三维信息,该技术在生产建设中得到越来越广泛的应用。机载LiDAR点云数据滤波和建筑物的提取一直是该领域研究的热点问题。本文主要针对机载LiDAR点云数据的滤波和建筑物提取展开分析和研究,提出了相应的机载LiDAR点云数据滤波算法和建筑物提取的方法。本文主要做的工作和主要研究内容如下:（1）本文总结了机载LiDAR设备的发展历程,阐述了机载LiDAR点云数据滤波方法以及建筑物提取的国内外研究现状。并描述了机载LiDAR测量系统的组成、原理以及应用。（2）通过分析机载LiDAR点云数据的组织方式及其优缺点,引入虚拟格网的概念,并在此基础上提出了一种基于多尺度虚拟格网的坡度自适应滤波算法。结合实验数据,对本文的滤波算法做了定性和定量的分析。并利用本文滤波算法与不规则三角网渐进滤波算法进行对比试验,展示本文算法在滤波效果上的优缺点。（3）本文简单归纳了机载LiDAR点云数据提取的几种方法,利用TerraScan软件生成试验区域机载LiDAR点云数据的nDSM图像,利用数学形态学的开闭运算以及...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主要的机载LiDAR设备
其获取的是地形表面的空间三维信息。机载 LiDAR 点测量的缺点，能够大范围全天候、实时快速地获取地形的的是机载 LiDAR 系统的系统组成、技术原理以及 LiDAR 绍了机载LiDAR测量系统的数据处理流程以及该技术的主AR 系统组成R 测量系统的组成部分有以下几个方面：①用于测定 LiD光脚点之间距离的激光雷达测距系统②用于确定扫描装置航系统③用于确定 LiDAR 发射参考点空间位置的 DGPS 表面扫描的机械扫描系统⑤用于记录地面实况，为后续的数。机载 LiDAR 测量系统是一个比较复杂的整体，它要求各精确的测量工作。如图 2.1 为机载 LiDAR 测量系统的主要
S 为激光发射器与目标之间的距离，c 为光的传播速度，t 表示激光脉冲信号激光发射器和目标之间往返的总时间。2）机械扫描系统由于激光测距仪实现的是某个具体方向上的单点测量，获取的的数据只是单个的激脚点数据。为了得到具有面积范围的激光点云数据，可以通过激光雷达扫描系统对激束进行一定方向上的偏转，从而形成对地物表面的扫描并获取一定面积范围的点云数。激光雷达系统的扫描装置主要有机械、非机械和光学三种扫描器。其中机械扫描是用最广泛的扫描方式，具有转速高、扫描角度大等优点[36]。目前机载 LiDAR 测量系统机械扫描装置主要有三种类型：摆镜扫描仪、旋转正多面扫描仪、旋转棱镜扫描仪。图 2.2 依次为三种扫描仪的结构示意图，其中红色的虚线表机械扫描装置的扫描轨迹。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LIDAR技术的发展及应用[J]. 刘专,吴朝辉,胡静,徐虹. 国土资源导刊. 2013(10)
[2]输电线路三维激光雷达测量技术的应用研究[J]. 许家玉. 科技视界. 2013(25)
[3]基于虚拟三角网与坡度滤波的LIDAR点云数据滤波方法的研究[J]. 宁亚飞,吴笑天,张海涛,徐巍. 工程地球物理学报. 2012(05)
[4]一种基于分割的机载LiDAR点云数据滤波[J]. 胡举,杨辽,沈金祥,吴小波. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(03)
[5]基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波[J]. 隋立春,张熠斌,张硕,陈卫. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(10)
[6]基于LIDAR数据的三维模型建立技术探讨[J]. 高峰. 科技资讯. 2010(20)
[7]海岸线提取技术研究[J]. 申家双,翟京生,郭海涛. 海洋测绘. 2009(06)
[8]面向对象的航空影像与LiDAR数据融合分类[J]. 管海燕,邓非,张剑清,钟良. 武汉大学学报(信息科学版). 2009(07)
[9]测绘学科发展综述[J]. 宁津生,王正涛. 测绘科学. 2006(01)
[10]激光雷达应用中的几种数据表达方式[J]. 梁欣廉,张继贤,李海涛,闫平. 遥感信息. 2005(06)
博士论文
[1]LIDAR数据滤波和影像辅助提取建筑物[D]. 罗伊萍.解放军信息工程大学 2010
[2]机载激光雷达点云数据处理与建筑物三维重建[D]. 曾齐红.上海大学 2009
[3]机载LIDAR数据滤波与建筑物提取技术研究[D]. 王刃.解放军信息工程大学 2008
硕士论文
[1]基于改进虚拟格网的机载LiDAR数据的形态学滤波[D]. 马树发.西安电子科技大学 2014
[2]基于机载LiDAR与长波红外影像的典型地物分类算法[D]. 徐婷.东北大学 2013
[3]机载LiDAR点云数据滤波方法研究[D]. 甘桂琴.中南大学 2012
[4]机载LiDAR点云数据滤波与分类技术研究[D]. 尚大帅.解放军信息工程大学 2012
[5]机载LIDAR数据滤波方法研究[D]. 曹红新.西南交通大学 2011
[6]机载LiDAR点云构建高精度DSM的关键技术研究[D]. 古林玉.河南理工大学 2010
[7]融合多特征的机载LiDAR点云数据滤波方法研究[D]. 董静.辽宁工程技术大学 2011
[8]机载LIDAR数据处理及林业三维信息提取研究[D]. 王永平.中国测绘科学研究院 2006
本文编号：3352752
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主要的机载LiDAR设备
其获取的是地形表面的空间三维信息。机载 LiDAR 点测量的缺点，能够大范围全天候、实时快速地获取地形的的是机载 LiDAR 系统的系统组成、技术原理以及 LiDAR 绍了机载LiDAR测量系统的数据处理流程以及该技术的主AR 系统组成R 测量系统的组成部分有以下几个方面：①用于测定 LiD光脚点之间距离的激光雷达测距系统②用于确定扫描装置航系统③用于确定 LiDAR 发射参考点空间位置的 DGPS 表面扫描的机械扫描系统⑤用于记录地面实况，为后续的数。机载 LiDAR 测量系统是一个比较复杂的整体，它要求各精确的测量工作。如图 2.1 为机载 LiDAR 测量系统的主要
S 为激光发射器与目标之间的距离，c 为光的传播速度，t 表示激光脉冲信号激光发射器和目标之间往返的总时间。2）机械扫描系统由于激光测距仪实现的是某个具体方向上的单点测量，获取的的数据只是单个的激脚点数据。为了得到具有面积范围的激光点云数据，可以通过激光雷达扫描系统对激束进行一定方向上的偏转，从而形成对地物表面的扫描并获取一定面积范围的点云数。激光雷达系统的扫描装置主要有机械、非机械和光学三种扫描器。其中机械扫描是用最广泛的扫描方式，具有转速高、扫描角度大等优点[36]。目前机载 LiDAR 测量系统机械扫描装置主要有三种类型：摆镜扫描仪、旋转正多面扫描仪、旋转棱镜扫描仪。图 2.2 依次为三种扫描仪的结构示意图，其中红色的虚线表机械扫描装置的扫描轨迹。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LIDAR技术的发展及应用[J]. 刘专,吴朝辉,胡静,徐虹. 国土资源导刊. 2013(10)
[2]输电线路三维激光雷达测量技术的应用研究[J]. 许家玉. 科技视界. 2013(25)
[3]基于虚拟三角网与坡度滤波的LIDAR点云数据滤波方法的研究[J]. 宁亚飞,吴笑天,张海涛,徐巍. 工程地球物理学报. 2012(05)
[4]一种基于分割的机载LiDAR点云数据滤波[J]. 胡举,杨辽,沈金祥,吴小波. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(03)
[5]基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波[J]. 隋立春,张熠斌,张硕,陈卫. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(10)
[6]基于LIDAR数据的三维模型建立技术探讨[J]. 高峰. 科技资讯. 2010(20)
[7]海岸线提取技术研究[J]. 申家双,翟京生,郭海涛. 海洋测绘. 2009(06)
[8]面向对象的航空影像与LiDAR数据融合分类[J]. 管海燕,邓非,张剑清,钟良. 武汉大学学报(信息科学版). 2009(07)
[9]测绘学科发展综述[J]. 宁津生,王正涛. 测绘科学. 2006(01)
[10]激光雷达应用中的几种数据表达方式[J]. 梁欣廉,张继贤,李海涛,闫平. 遥感信息. 2005(06)
博士论文
[1]LIDAR数据滤波和影像辅助提取建筑物[D]. 罗伊萍.解放军信息工程大学 2010
[2]机载激光雷达点云数据处理与建筑物三维重建[D]. 曾齐红.上海大学 2009
[3]机载LIDAR数据滤波与建筑物提取技术研究[D]. 王刃.解放军信息工程大学 2008
硕士论文
[1]基于改进虚拟格网的机载LiDAR数据的形态学滤波[D]. 马树发.西安电子科技大学 2014
[2]基于机载LiDAR与长波红外影像的典型地物分类算法[D]. 徐婷.东北大学 2013
[3]机载LiDAR点云数据滤波方法研究[D]. 甘桂琴.中南大学 2012
[4]机载LiDAR点云数据滤波与分类技术研究[D]. 尚大帅.解放军信息工程大学 2012
[5]机载LIDAR数据滤波方法研究[D]. 曹红新.西南交通大学 2011
[6]机载LiDAR点云构建高精度DSM的关键技术研究[D]. 古林玉.河南理工大学 2010
[7]融合多特征的机载LiDAR点云数据滤波方法研究[D]. 董静.辽宁工程技术大学 2011
[8]机载LIDAR数据处理及林业三维信息提取研究[D]. 王永平.中国测绘科学研究院 2006
本文编号：3352752
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