服務(wù)熱線(xiàn)
0755-26825352
車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)不同移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。國(guó)外在該領(lǐng)域的研究起步較早,Manandhar和Shibasaki提出了根據(jù)斷面掃描點(diǎn)的點(diǎn)位空間分布特征將點(diǎn)云分成不同組的算法,該方法能將建筑物、道路和樹(shù)木初步分離;Shi和Vosselman提出了基于建筑物語(yǔ)義的點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征提取方法,該方法首先對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行分割,然后根據(jù)語(yǔ)義特征進(jìn)行分類(lèi);李必軍等提出了基于建筑物幾何特征的信息挖掘方法,該方法在點(diǎn)云去噪及分類(lèi)方面,均需根據(jù)已知信息對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行概算;史文中等提出了基于投影點(diǎn)密度的車(chē)載雷達(dá)(LiDAR)點(diǎn)云距離圖像分割方法,該方法主要通過(guò)閾值對(duì)點(diǎn)云分類(lèi),但沒(méi)有考慮到投影時(shí)地面點(diǎn)與非地物點(diǎn)疊加對(duì)結(jié)果的影響;楊必勝等提出了面向車(chē)載LiDAR點(diǎn)云快速分類(lèi)的點(diǎn)云特征圖像生成方法;有學(xué)者提出基于地物特征提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)并分類(lèi)的方法;還有很多學(xué)者對(duì)LiDAR點(diǎn)云進(jìn)行了道路、建筑物、行道樹(shù)等專(zhuān)題信息的提取方法研究。
本文結(jié)合LiDAR點(diǎn)云的基本特征及上下文語(yǔ)義環(huán)境,構(gòu)建了點(diǎn)云的原始特征向量和擴(kuò)展特征向量,并米用支持向量機(jī)(SupportVectorMachine,SVM)對(duì)行道樹(shù)點(diǎn)云進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別實(shí)驗(yàn)。
1車(chē)載LiDAR點(diǎn)云的特征向量及語(yǔ)義環(huán)境車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的點(diǎn)云基本特征主要包括三維空間坐標(biāo)(XYZ)、回波強(qiáng)度信息(Intensity)、GPS時(shí)間(Time)、影像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)后的顏色信息(RGB)等。由于點(diǎn)云的時(shí)間特征在目標(biāo)識(shí)別中不具備實(shí)際意義,故將點(diǎn)云的時(shí)間特征省略,由7個(gè)基本特征組成了車(chē)載LiDAR點(diǎn)云的原始特征向量(用凡表示)。即:為加快運(yùn)算速度,可采用平面表面進(jìn)行擬合。車(chē)載LiDAR點(diǎn)云可采用公(3)當(dāng)對(duì)平面擬合進(jìn)行殘差分析時(shí),采用各點(diǎn)到所擬合平面垂直距離作為點(diǎn)云數(shù)據(jù)平面擬合的殘差。任何一個(gè)點(diǎn)到平面ax+by+cz=1的垂直距離為:其中,表示點(diǎn)云的實(shí)際坐標(biāo)值,表示第i點(diǎn)到擬合平面的空間垂直距離。總殘差3的計(jì)算方法為:殘差均方根誤差a的計(jì)算方法為:點(diǎn)云密度是指將點(diǎn)云投影到平面后點(diǎn)云數(shù)量與投影面積比。由于采用相同距離作為點(diǎn)群投影半徑,每個(gè)以點(diǎn)云對(duì)象為中心的點(diǎn)群大小是相同的,因此可采用點(diǎn)云密度(用d表示)表述點(diǎn)群特征。由上所述,可計(jì)算出包括17個(gè)特征在內(nèi)的點(diǎn)云擴(kuò)展特征向量(用Fe表示),見(jiàn)公,男,山東壽光人,博士,工程師,主要從事車(chē)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理方法研究。
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(41101449);精密工程與工業(yè)測(cè)量國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金資助項(xiàng)目(PF2011-26)(責(zé)任編輯:熊蘋(píng))