实时机载LiDAR数据多面体建筑提取方法

0 下载量 170 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 597KB PDF 举报
"从机载LiDAR数据中动态提取多面体建筑物" 本文提出了一种实时处理机载光检测和测距(LiDAR)数据的方法,用于动态提取多面体建筑物。LiDAR系统通过发射激光脉冲并测量其回波时间来获取地表的三维信息,这对于建筑物的精确建模至关重要。该方法首先利用网格化技术,将激光足迹的平面位置和高程数据转换成数据序列,使得点云数据更加有序。 接着,应用离散平稳小波变换(DSWT)来分析序列中的高程变化。小波变换是一种数学工具,可以用来分析数据在不同尺度上的变化,这对于识别建筑物等具有显著高度差异的特征非常有效。序列的细节小波系数包含了高频信息,这些信息对应于建筑物的边缘和突变,因此可以从这些系数中识别出建筑物的存在。 为了进一步提高提取精度,文章还引入了对相邻扫描线数据的梯度分析。通过对扫描线方向上建筑物屋顶的几何平面内的网格点进行梯度计算和校正,可以修正由于点云噪声或不精确性导致的误差。这种方法有助于保持建筑物边界的平滑性和一致性,从而提升提取结果的准确性。 该方法的独特之处在于其“动态”特性,能够在数据采集的同时进行处理,即“on-the-fly”,这使得数据处理更加高效,尤其是在处理大量LiDAR数据时。通过这种方式,可以在激光点沿扫描线移动的过程中实时提取建筑物,极大地提高了处理速度和实时响应能力。 实验证明,这种新方法在实际的机载LiDAR数据集上表现出了良好的性能。通过与传统方法的对比和验证,它能够准确地提取扫描区域内的多面体建筑物,对于城市环境中的建筑物检测和三维重建具有重要的应用价值。此方法不仅适用于建筑物的自动检测,也为城市规划、地理信息系统(GIS)更新以及灾害风险评估等领域提供了强有力的技术支持。