[發明專利]一種基于機載LiDAR的高爾夫導航方法

有效

• 申請號: 201710161577.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106970394B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉改進;王師;周曉翠;王滋政;楊喜源;陳明強;黃利飛;吳錦期;曾花;朱文鋒;溫桂連;黃麗友;黃彩義;趙晨虹;韋建寧
• 申請（專利權）人: 廣州建通測繪地理信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S19/49;G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

1.一種基于機載LiDAR的高爾夫導航方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：對高爾夫球場三維數據進行采集處理，并將處理后的數據上傳至服務器；高爾夫球場三維數據采集處理具體為： S1：采用機載LiDAR采集高爾夫球場的激光點云數據和原始影像數據；S2：對機載LiDAR原始激光點云數據進行自動分類和手動精細分類，得到地面點和非地面點兩類數據，使用地面點數據生成DEM成果；

步驟S2中的自動分類具體為： S201：根據航跡文件過濾重疊區數據，保證測區激光數據密度均勻；S202：過濾掉低于地表的噪點； S203：在局部的搜索局域內尋找最低點為地面點數據，經過多次迭代，完成地面點的自動提取；

步驟S2中的手動精細分類的步驟具體為：對整個高爾夫場地數據進行遍歷，根據激光數據分類標準判別所述自動分類中的錯誤；

S3：對機載LiDAR原始影像數據進行解壓、調色，然后結合時間軸文件、航跡文件和地面點關鍵點進行同名點查找、平差、色點查找，接著與拼接線編輯生成DOM成果；

步驟S3的具體步驟為： S301:將原始影像數據經過進行解壓并調色,去除影像上的薄霧,保持高爾夫場地影像的亮度、色彩、反差與原始影像一致； S302:結合時間軸文件和航跡文件對影像的整體平面位置進行定位和糾正，通過地面點關鍵點建立立體模型，查找影像同名連接點，每張影像至少需要4個同名點，通過同名連接點把相互重疊的影像的位置方向調整成統一； S303:去除同名連接點中的錯點，同名連接點整體平差后可對影像內部進行糾正； S304:對影像的拼接線進行修改直至影像拼接處不存在地物的錯位或分割的問題； S305:對影像進行色點處理； S306:對生成的DOM進行詳細檢查，把由于點云的高差或點云不全引起的地物的變形或者影像數據的缺失進行精細的修改，得到滿足要求的DOM成果；

S4：設置均勻分布的測區檢查點，通過實地測量高爾夫場地檢查點，與DEM進行對比，求得高程精度中誤差，該高程精度中誤差要求小于0.1米；通過實地測量高爾夫場檢查點與DOM進行對比，求得平面精度中誤差，該平面精度中誤差要求小于0.15米； S5：根據地面實拍相片和地面樹木、會所，利用LiDAR對會所和樹木進行精細建模，得到其三維紋理模型數據；

步驟S5的具體為： S501：根據DOM繪制出所需建模的地物的底面形狀； S502：把繪制的范圍構面形成3D塊，通過計算單獨提取出地物范圍內的最高點點云，把 3D塊拉伸至最高點的點云處； S503：在3D視圖中根據點云形狀將房子修改成與點云相符合；先確定根據樹木的品種，通過激光數據精確定出樹的高度和范圍，建立樹枝樹干模型，再根據點云形狀單獨制作出相應的樹葉模型，把樹葉疊加到樹枝模型上得到樹模； S504：模型建好后，把實地拍照的地物相片作為模型紋理貼到模型上；對樹枝、樹干、樹葉區分上色，得到樹木的紋理模型；

步驟2：終端進行登錄，在驗證成功后與服務器進行交互；步驟3：終端獲取的高爾夫球場三維數據可實時瀏覽球場的所有球洞、觀察所在位置與球洞的距離；

步驟4：終端自動對起球點和落球點的距離進行測量；步驟5：模擬高爾夫球飛行彈道；

步驟6：終端根據上述數據進行揮桿力度估算；

終端還包括自動顯示落球點坡向圖，所述落球點坡向圖包括揮桿坡向圖和推桿坡向圖。

2.根據權利要求1所述的基于機載LiDAR的高爾夫導航方法，其特征在于，所述模擬高爾夫球飛行彈道根據高爾夫球的最大水平距離和最大垂直高度，采用拋物線進行模擬。

3.根據權利要求1所述的基于機載LiDAR的高爾夫導航方法，其特征在于，所述揮桿力度估算具體為：已知高爾夫開球點和落球點的位置，得出高爾夫飛行距離和揮桿力度的線性關系： L＝H(s,e)+C*V(s,e) 其中：s為起點坐標，e為終點坐標；H為兩點的水平距離；V為兩點的垂直距離；C為力度系數，其值根據V的不同而不同；L為估算的揮桿力度。

4.根據權利要求1所述的基于機載LiDAR的高爾夫導航方法，其特征在于，還包括模擬計分。