一种激光雷达实时成像和建筑物特征提取的方法技术

技术编号:8531559 阅读:245 留言:0更新日期:2013-04-04 13:42
本发明专利技术公开了一种激光雷达实时成像和建筑物特征提取的方法。将激光雷达获得的扫描线上的激光脚点映射至其理想扫描线上;对理想扫描线进行栅格化处理;通过线性插值方法,得到理想扫描线上各个栅格位置处的高程信息;通过对理想扫描线中的高程信息进行灰度化处理,实现对扫描线所对应的探测区域进行成像;利用离散平稳小波变换提取出理想扫描线中的建筑物特征信息。利用上述方法将激光雷达点云数据中的激光脚点按照其各自所属的扫描线逐条进行处理,实现在激光雷达扫描过程中进行实时成像、建筑物特征提取等操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及遥感测绘领域,尤其是。
技术介绍
建筑物作为三维地理信息系统中的重要组成部分,由于其具有相对固定的位置和相对规则的外形,通常将其作为激光雷达点云数据中的重要标定物。因此,在激光雷达点云数据的处理过程中,如何实时、准确地提取出其中所包含的建筑物位置信息和顶面类型信息是一项急需解决的重要问题。目前,针对激光雷达点云数据进行滤波、分割处理的方法基 本上都是采用“后处理”的方式,如数学形态学滤波方法、三角网格滤波方法、区域生长方法、随机采样一致性方法和K-means聚类分析方法等。这些方法较为适合于处理片状点云数据,虽然具有较高的精度,但所需的运算时间较长,很难满足在扫描过程中进行实时成像和建筑物特征提取的需求。在胡翔云、李小凯申请的专利技术专利(申请号201110337099. O)所述方法中,激光雷达的点云数据被按照其所包含的各条扫描线分别进行滤波处理。借助于该方法可以在激光雷达的扫描过程中对点云数据进行实时处理,但该方法无法满足实时成像和建筑物特征提取等处理要求。在郝泳涛申请的专利技术专利(申请号=200710045734.1)所述方法中,离散小波变换被应用于二维激光雷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光雷达实时成像和建筑物特征提取的方法,其特征在于包括以下四个步骤:步骤一、对点云数据中同属于一条扫描线的激光脚点在xoy平面内进行直线化处理;理想条件下,激光雷达通过扫描机构中棱镜的转动获得的一条扫描线上的激光脚点在笛卡尔三维xyz坐标系内的xoy平面上应该较为均匀地分布在同一条直线上,但是在实际情况中,由于地面物体高程的变化,以及激光雷达载荷平台在复杂气流影响下出现的航向角、侧滚角和俯仰角偏差,各条扫描线上的激光脚点与其理想扫描线之间存在一定的距离偏差,在激光雷达扫描过程中,利用最小二乘拟合方法计算出已完成的扫描线所对应的理想扫描线方程,使在xoy平面内,扫描线上所有激光脚点到该理想直...

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达实时成像和建筑物特征提取的方法,其特征在于包括以下四个步骤 步骤一、对点云数据中同属于一条扫描线的激光脚点在xoy平面内进行直线化处理; 理想条件下,激光雷达通过扫描机构中棱镜的转动获得的一条扫描线上的激光脚点在笛卡尔三维xyz坐标系内的xoy平面上应该较为均匀地分布在同一条直线上,但是在实际情况中,由于地面物体高程的变化,以及激光雷达载荷平台在复杂气流影响下出现的航向角、侧滚角和俯仰角偏差,各条扫描线上的激光脚点与其理想扫描线之间存在一定的距离偏差,在激光雷达扫描过程中,利用最小二乘拟合方法计算出已完成的扫描线所对应的理想扫描线方程,使在xoy平面内,扫描线上所有激光脚点到该理想直线的距离平方和最小, 计算各个激光脚点在xoy平面内与该理想直线的垂线,并以各条垂线与该理想直线在xoy 平面内的交点坐标作为各个激光脚点经过直线化处理后的X轴和I轴坐标;步骤二、在理想扫描线上,对直线化处理后的激光脚点进行高程值栅格化处理;经过直线化处理后,理想扫描线上的激光脚点为一直线形式分布,以各个激光脚点在该直线上的间距的平均值作为栅格间距值,以该间距值将直线从第一个激光脚点开始分割成若干栅格,利用直线上各个激光脚点的...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐立军李小路孔德明李端
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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