The invention discloses a fast three-dimensional reconstruction method for multi-level buildings based on LIDAR point cloud, which comprises the following steps: collecting three-dimensional point cloud data; filtering and processing of point cloud to obtain building point cloud; obtaining laser point cloud by optimizing random sampling consistency algorithm; and extracting building contour points by Delaunay triangulation. Bubble sorting is used to sort contour points and generate contour lines; key points are extracted by key points extraction algorithm; key points are connected and contour lines are regularized by orthogonal constraints; building contours are given elevation information in point clouds to generate three-dimensional building models. The invention adopts optimized algorithm to provide higher execution efficiency and effectively delete building wall points; uses Delaunay partition method to accurately extract building contour lines; uses contour key points extraction algorithm to extract building key points better, and can restrain the interference of wrong contour points and reduce false customs. Generation of key points.
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光雷达点云的多层次建筑物快速三维重建方法
本专利技术属于利用激光雷达进行测绘的
,尤其涉及一种基于激光雷达点云的多层次建筑物快速三维重建方法。
技术介绍
随着信息化时代的到来,数字城市建设需求日益迫切。人们不仅希望能够获得丰富的三维实景地图信息,为生活和出行提供便利,还希望建立整个城市的三维景观模型,用于城市规划,交通管理、灾害应急、环境保护等工作。建筑物作为构建城市景观环境的基本要素,其自动化建模一直是近二十年来的研究的热点和难点。机载激光扫描技术通过高速激光扫描测距、高精度动态载体姿态测量和高精度动态GPS差分定位技术的集成,能够快速获取大范围区域表面采样点的三维空间数据。同传统的摄影测量方式相比,无需影像匹配,减少了匹配错误与误差的产生,降低了技术难度并提高了自动化水平。另外,三维点云数据大多只包含空间几何信息,大大降低了目标场景解译和判读的难度,有利于实现建筑物的自动化建模。同时LIDAR数据生产周期短、自动化程度高、对环境的适应能力强,因此成为获取三维建筑物模型的重要数据源。LIDAR数据是没有语义信息的、高精度、密集的大数据量点云,需要高效的处理方法从中获取建筑物模型。虽然目前国内外开展了大量相关研究工作,并取得了显著进步,但是精细的复杂建筑物模型重建依然存在许多问题。LIDAR点云数据量很大,尽管目前国内外已经提出了多种方法对建筑物进行重建,但是对建筑物三维重建的重建效率仍旧有很大的提升空间。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术目的是提供一种基于激光雷达点云的多层次建筑物的三维重建方法,用于快速完成多层次建筑物的三维重建。技术 ...
【技术保护点】
1.一种基于激光雷达点云的多层次建筑物快速三维重建方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)使用机载激光雷达系统采集目标区域的三维点云数据;(2)对点云数据进行滤波处理,得到建筑物点云数据;(3)使用优化的随机抽样一致性算法对建筑物激光点云进行面片分割,得到各层次的激光点云集;(4)在面片分割的基础上进行Delaunay三角剖分,利用剖分好的不规则三角网进行建筑物轮廓点的提取;(5)利用基于向量的冒泡排序,对轮廓点进行排序,生成轮廓线;(6)使用关键点提取算法,提取建筑物轮廓的关键点;(7)连接关键点,并使用正交约束对轮廓线进行规则化处理;(8)将建筑物轮廓线赋予点云中的高程信息,生成三维建筑物模型。
【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达点云的多层次建筑物快速三维重建方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)使用机载激光雷达系统采集目标区域的三维点云数据;(2)对点云数据进行滤波处理,得到建筑物点云数据;(3)使用优化的随机抽样一致性算法对建筑物激光点云进行面片分割,得到各层次的激光点云集;(4)在面片分割的基础上进行Delaunay三角剖分,利用剖分好的不规则三角网进行建筑物轮廓点的提取;(5)利用基于向量的冒泡排序,对轮廓点进行排序,生成轮廓线;(6)使用关键点提取算法,提取建筑物轮廓的关键点;(7)连接关键点,并使用正交约束对轮廓线进行规则化处理;(8)将建筑物轮廓线赋予点云中的高程信息,生成三维建筑物模型。2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云的多层次建筑物快...
【专利技术属性】
技术研发人员:周嘉俊,李勇,雍斌,任立良,张晓祥,方秀琴,何明,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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