基于改進(jìn)的形態(tài)學(xué)濾波與區(qū)域增長法的建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)提取方法研究.pdf

1、機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)，作為一種快速、高效獲取高精度數(shù)字表面模型的攝影測(cè)量方式，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大；同時(shí)，對(duì)于城區(qū)建筑物等基礎(chǔ)設(shè)施的三維信息提取，在數(shù)字城市的建設(shè)和應(yīng)用日益受到廣泛的關(guān)注，機(jī)載LiDAR系統(tǒng)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)具有直接描述測(cè)區(qū)表面三維信息的能力，是一種實(shí)現(xiàn)城區(qū)建筑物的特征信息提取的重要方式。
　　為了獲取有效的建筑物信息，對(duì)機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波分類和建筑物提取的方法是兩個(gè)核心內(nèi)容，本文分析總結(jié)了近年來利用機(jī)載LiD

2、AR數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波分類的方法和對(duì)建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)提取的相關(guān)方法，對(duì)形態(tài)學(xué)濾波方法進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)運(yùn)用改進(jìn)的區(qū)域增長法來進(jìn)行建筑物信息的提取，并通過具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文研究方法的可行性。此外，為了對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行對(duì)比分析，還結(jié)合了目前使用較廣的商用軟件TerraSolid對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波分類處理以及建筑物信息的提取。
　　本文的主要研究工作有一下幾個(gè)方面：
　　(1)結(jié)合TerraSolid軟件的系統(tǒng)流程簡要?dú)w納了基于機(jī)載LiDA

3、R數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)濾波和分類的相關(guān)基本原理、算法及基本處理流程。特別針對(duì)建筑物的提取展開深入研究。
　　(2)鑒于經(jīng)典的形態(tài)學(xué)濾波是使用固定窗口進(jìn)行開運(yùn)算處理，對(duì)于實(shí)際測(cè)區(qū)中地物尺寸大小的變化適應(yīng)性較弱，并且采用固定的高程閾值判定指導(dǎo)濾波也很難滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，本文基于現(xiàn)有算法通過比較分析，基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的形態(tài)學(xué)濾波進(jìn)行改進(jìn)，通過選擇變化的開運(yùn)算窗口和高程閾值來進(jìn)行分類，有效提高了該方法的適用性和分類精度。
　　(3)為了提取建筑物

4、信息，考慮到建筑物與其它非地面信息(比如植被)具有不同的平面法向量，以此作為特征參數(shù)，基于區(qū)域增長法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分割。傳統(tǒng)算法根據(jù)不規(guī)則三角網(wǎng)的區(qū)域增長法，通過不同數(shù)據(jù)類型鄰接部分的高程突變來實(shí)現(xiàn)判斷；但在對(duì)LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重采樣的過程中，容易造成數(shù)據(jù)精度的丟失。所以，研究分析中不對(duì)全局點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)行區(qū)域增長，而是先對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，分離為地面點(diǎn)與非地面點(diǎn)兩部分，然后從非地面點(diǎn)集實(shí)行基于離散點(diǎn)的區(qū)域增長法來提取建筑物信息。實(shí)驗(yàn)