基于TIN法向量的邊緣檢測(cè)與建筑物提取方法研究.pdf

1、機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)(Light Detection And Ranging，LiDAR)結(jié)合了航空影像技術(shù)與遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，這種創(chuàng)新性的思路為地形探測(cè)帶來(lái)了一次重大的改革。機(jī)載LiDAR技術(shù)可以獲取高精度海量的離散點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并且可以根據(jù)需求調(diào)整點(diǎn)云的密度，使得測(cè)量技術(shù)更加智能化，實(shí)用化。近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，如何精確快速獲取城市地形、建筑物分布、以及各類(lèi)地物的邊緣就顯得特別重要。目前，通過(guò)LiDAR數(shù)據(jù)進(jìn)行城市三維重建越來(lái)越受到

2、人們的重視，而建筑物的提取是其關(guān)鍵的一步。本文根據(jù)不同地形和地物的外部特征，對(duì)LiDAR數(shù)據(jù)的邊緣檢測(cè)以及建筑物提取進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括以下兩部分：
　　1.針對(duì)傳統(tǒng)的邊緣檢測(cè)方法梯度計(jì)算量大的問(wèn)題，提出了一種基于不規(guī)則三角網(wǎng)（Triangulated Irregular Network，TIN）法向量的LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的邊緣檢測(cè)新方法。首先構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)，計(jì)算每個(gè)三角形的法向量以及每個(gè)法向量與水平面的夾角，通過(guò)跟夾角閾值

3、比較，提取出邊緣三角形，將邊緣三角形的最高點(diǎn)作為邊緣點(diǎn)。夾角閾值通過(guò)直方圖統(tǒng)計(jì)得到。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠較好的提取LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的邊緣點(diǎn)。本文對(duì)河流區(qū)域出現(xiàn)的數(shù)據(jù)空白進(jìn)行插值，得到了較好的河流邊緣。
　　2.針對(duì)傳統(tǒng)建筑物檢測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)不完整的問(wèn)題，提出了一種通過(guò)LiDAR數(shù)據(jù)輪廓線(xiàn)提取建筑物的新方法。首先對(duì)濾波后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)造不規(guī)則三角網(wǎng)，根據(jù)每個(gè)點(diǎn)臨近的三角形法向量夾角判斷三角面共面，檢測(cè)出初始建筑物點(diǎn)。然后利用邊長(zhǎng)閾值把