一种顾及点对可靠性的滑坡多时相TLS点云精配准方法技术

本发明专利技术公开了一种顾及点对可靠性的滑坡多时相TLS点云精配准方法，选择参考点云和待配准点云并建立点对关系；每一个点对构建相似性因子、距离残差因子、点位不确定性因子，并确定点对的综合评估因子；建立点对总代价函数，获取精配准转换矩阵，利用精配准转换矩阵对待配准点云进行坐标变换，并迭代优化精配准转换矩阵。本发明专利技术通过对点对可靠性进行动态定量评估，更好地解决滑坡动态场景TLS点云噪声、密度变化、目标动态变化以及观测误差等因素导致多时相点云精配准精度低的问题，能够有效提高多时相点云配准质量，进而服务于滑坡微小形变探测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种顾及点对可靠性的滑坡多时相TLS点云精配准方法


[0001]本专利技术属于滑坡自然场景区域形变监测中地面激光雷达点云处理领域，具体涉及一种顾及点对可靠性的滑坡多时相TLS点云精配准方法。

技术介绍

[0002]通常，在滑坡灾害前期，地表会出现厘米级别的微小形变前兆。因此，准确探测高分辨率的微小形变，为灾害管理、预警预报、机理研究等提供科技支撑，具有重要的科学意义和实用价值。地面激光扫描仪(Terrestrial Laser Scanning，TLS)是一种全天候无接触的高精度、高密集三维信息主动式采集手段，在滑坡形变区域性监测方面具有很好的优势，并且理论上可以实现mm
‑
cm级别的形变监测。
[0003]多时相TLS点云配准，是滑坡形变计算的最基本前提，其误差是形变结果不确定性的主要来源之一。多时相TLS点云配准的质量直接决定了形变的可监测水平。TLS点云配准方法主要包括基于标靶的点云配准和自动点云配准方法。对于滑坡监测，基于标靶的TLS点云配准方法，标靶布设费时费力且存在安全问题。自动配准方法，通常包含初配准和精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顾及点对可靠性的滑坡多时相TLS点云精配准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选择参考点云和待配准点云；步骤二、建立参考点p与待配准点q之间的点对关系；步骤三、每一个点对构建相似性因子距离残差因子点位不确定性因子并确定点对的综合评估因子；步骤四、建立如下点对总代价函数，解算点对总代价函数，得到精配准转换矩阵T，步骤四、建立如下点对总代价函数，解算点对总代价函数，得到精配准转换矩阵T，其中，i为点对的序号，n为点对数量，ρ
i
为第i组点对的综合评估因子；和分别是第i组点对中点p和点q的局部邻域协方差矩阵；和分别是第i组点对中点p和q的坐标；V
i
是第i组点对的向量；步骤五：使用步骤四得到的精配准转换矩阵对待配准点云进行坐标变换，并迭代步骤二、步骤三和步骤四进行精配准转换矩阵优化，当满足以下条件之一，则跳出迭代，并将最后一次获得的精配准转换矩阵作为最终精配准转换矩阵，条件一：相邻两次迭代所得精配准转换矩阵之间的平移量和旋转角度都小于对应的给定阈值；条件二：当迭代次数达到给定的最大迭代次数。2.根据权利要求1所述的一种顾及点对可靠性的滑坡多时相TLS点云精配准方法，其特征在于，所述的步骤二中建立参考点p与待配准点q之间的点对关系包括以下步骤：对参考点云，采用KdTree构建参考点云空间索引，遍历待配准点云中的每个待配准点，并通过参考点云空间索引快速检索出参考点云中距离待配准点最近的参考点，获得参考点p与待配准点q之间的点对关系。3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣刚，江利明，汪汉胜，
申请(专利权)人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：