基于幾何特征的規(guī)則激光點云分割方法研究.pdf

1、隨著國民認知能力的不斷提升，二維的地理信息表達已無法滿足社會發(fā)展的需求，可視化的空間三維模型所表達的信息量與空間拓撲關(guān)系等展示出其巨大的優(yōu)勢，使得GIS領(lǐng)域站在一個更高的臺階。激光技術(shù)的突飛猛進使得三維激光掃描儀應(yīng)運而生，它能快速地獲取三維場景的高精度點云數(shù)據(jù)，成為建模的一大利器。相比于激光掃描硬件設(shè)備的突破式發(fā)展，激光點云的數(shù)據(jù)后處理顯得有些滯后。由于激光點云獲取原理可知，該類型數(shù)據(jù)格式單一，空間位置的相關(guān)性不強，且數(shù)據(jù)采集過程中無法

2、有效剔除噪聲點，空間實體的結(jié)構(gòu)形狀與點云沒有對應(yīng)關(guān)系，給后續(xù)模型重建工作增加難度。點云分割是三維點云模型數(shù)據(jù)預(yù)處理中的一步，如果不進行分割處理，直接進行模型的重建，會大大增加重建方法的復(fù)雜度，嚴重影響重建效率與模型質(zhì)量。
　　本文基于以上背景，以激光點云的分割為研究點，針對激光點云的數(shù)據(jù)特點，采用合理的數(shù)據(jù)索引方法對離散點數(shù)據(jù)進行管理，以激光點云空間幾何特征為參考對規(guī)則點云進行識別與分割，主要研究工作與創(chuàng)新如下：
　　1）在

3、分析了點云數(shù)據(jù)空間分布特點后，以八叉樹空間劃分方式將數(shù)據(jù)進行組織，并用八進制編碼進行命名，增加點云空間空間相關(guān)性，結(jié)合K鄰近搜索法獲取目標點的局部鄰近點，用于計算點的空間特征。
　　2）在法矢量和曲率信息的求取上有所對比和改進。提出一種三角面片法向量方向調(diào)整方法，通過調(diào)整三角面片的頂點順序來歸一化法向量的指向，進而加權(quán)平均目標點相鄰的三角面片法向量來估算單點法向量。對比了基于法向距離和基于投影歐氏距離這兩種曲面擬合條件，采用更加合