車載LiDAR點(diǎn)云中行道樹(shù)信息提取研究.pdf

1、車載LiDAR(Light Detecting and Ranging)作為一種快速的空間信息獲取技術(shù)，對(duì)城市道路環(huán)境及街道兩側(cè)地物高精度空間三維信息獲取具有明顯優(yōu)勢(shì)。行道樹(shù)是道路及城市街道場(chǎng)景中最常見(jiàn)地物之一，也是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。樹(shù)木分布散亂、形態(tài)各異，人工方式獲取樹(shù)木信息是一項(xiàng)乏味和費(fèi)時(shí)的工作。準(zhǔn)確、高效地從車載LiDAR點(diǎn)云中提取樹(shù)木信息是科研工作者長(zhǎng)期以來(lái)努力的目標(biāo)，是車載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的一個(gè)熱點(diǎn)，也是一個(gè)難

2、點(diǎn)。作者在深入理解車載LiDAR系統(tǒng)工作原理及地物在車載LiDAR點(diǎn)云中表達(dá)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以城市道路場(chǎng)景為例，圍繞場(chǎng)景中行道樹(shù)信息的精細(xì)提取展開(kāi)了相關(guān)研究。
　　論文的研究工作主要包括以下三個(gè)部分：
　　第一部分為行道樹(shù)點(diǎn)云的分類提取。該部分采用逐步分離的方法，將行道樹(shù)點(diǎn)云從原始點(diǎn)云中分離出來(lái)，整個(gè)分離流程按順序分別為地面點(diǎn)濾除、地物聚類、桿狀地物提取、樹(shù)木點(diǎn)云分離。
　　第二部分為行道樹(shù)與其它相連桿狀地物的點(diǎn)云分割。

3、該部分包括兩部分內(nèi)容：（1）采用 ICP算法與參考樣本相結(jié)合的方法對(duì)穿插在行道樹(shù)樹(shù)冠中的路燈進(jìn)行有效去除；（2）針對(duì)相連樹(shù)的樹(shù)冠點(diǎn)云分割探討了三種方法，即基于距離的樹(shù)冠點(diǎn)云分割、基于特定模型的樹(shù)冠點(diǎn)云分割和基于擬合冠幅的樹(shù)冠點(diǎn)云分割，并根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分別對(duì)其進(jìn)行了試驗(yàn)及分析。
　　第三部分為行道樹(shù)參數(shù)信息提取。在分離出的單個(gè)行道樹(shù)點(diǎn)云模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)行道樹(shù)屬性信息（樹(shù)木底部重心點(diǎn)、樹(shù)高、樹(shù)干高、樹(shù)冠高、胸徑及冠幅）的自動(dòng)提取；