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三维激光扫描测量技术是当前测绘领域研究的热点。近年来随着三维激光扫描仪的采集速度加快,点密度增强,价格降低等因素,点云数据在三维数字城市领域得到了越来越广泛的应用,数字博物馆、数字学校、数字工厂等概念逐渐融入到人们的日常生活。为城市的有效规划与管理以及经济发展起到了良好的推动作用。在点云各个要素特征提取在三维建模是非常重要的一个环节,也逐渐成为三维点云数据处理中的一个研究重点。目前点云数据特征提取仍然存在一些问题,大多数的算法的研究是针对栅格点云数据来进行的,存在容易受到噪声数据的影响以及适应性不强等问题。 本文对三维激光扫描技术基本理论进行了论述,介绍了目前较为先进的Trimble TX8型三维激光扫描仪,对点云数据的特点进行了分析,就目前针对点云特征提取的研究现状进行归纳总结。在研究了现有的点云数据特征提取的方法的基础上,将法线差分算法应用到场景内地物提取中,对首先对点云数据进行预处理得到待处理的目标点云,对场景内不同地物根据需求构造局部最小二乘曲面,求取点云中所有点的平均距离,简化参数的选择过程。并对曲面上的任意点求取相应的切线与法线,以此求取每点处两个不同尺度邻域内法线的差值,根据差值的大小对地物进行分类,通过欧式聚类分割算法处理后生成的点云块,通过设置阈值实现地物的识别,从而实现场景中地物的特征提取。 针对选取的点云数据进行了相关实验,实验结果表明该方法可以实现地面、建筑物、行树、灌木等城市典型地物的分类及其特征提取。但精度存在一定的误差,研究结果对散乱点云的特征提取研究有一定的参考价值。