[發明專利]一種利用Lidar數據在真立體環境下的數字測圖方法及系統

有效

• 申請號: 201710440120.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107292814B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 段玲娟;韓國超;吳佳盈
• 申請（專利權）人: 段玲娟;韓國超;吳佳盈
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T5/00;G06T7/12
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳振玉

1.一種利用Lidar數據在真立體環境下的數字測圖方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：配置立體環境；

步驟2：對Lidar數據進行分層分塊預處理；

步驟3：將預處理后的Lidar數據作投影生成不同視角的兩個圖像，并將所述兩個所述圖像以立體方式顯示在所述立體環境中；

步驟4：在立體環境中識別兩個所述圖像的矢量要素，并對所述矢量要素作為測圖成果數據進行保存；

所述步驟4中，識別兩個所述圖像的矢量要素的具體實現為：

步驟41：將兩個所述圖像轉換為對應的灰度圖，具體算法為：

G_i＝(Z_i-Z_min)/(Z_max-Z_min)*255

其中，G_i是當前點的灰度值，Z_max、Z_min是兩個所述圖像中的最大高程點和最小高程點，Z_i是當前點的高程值；

步驟42：對兩個所述灰度圖進行濾波、去噪處理；

步驟43：對兩個所述灰度圖分別進行圖像分割，得到若干子灰度圖；

步驟44：提取所述子灰度圖的邊緣輪廓，得到輪廓線要素，即矢量要素。

2.根據權利要求1所述的利用Lidar數據在真立體環境下的數字測圖方法，其特征在于：所述立體環境為由計算機、立體顯示器和立體眼鏡構成的計算機立體環境。

3.根據權利要求1所述的利用Lidar數據在真立體環境下的數字測圖方法，其特征在于，所述步驟2中，對Lidar數據進行分層、分塊預處理的具體實現為：

步驟21：讀取原始Lidar數據；

步驟22：以預設倍率對所述原始Lidar數據進行取樣，形成金字塔分層數據；

步驟23：對每層的原始Lidar數據按照設定的矩形網格切分，并對不同網格內的數據進行分塊存儲。

4.根據權利要求1所述的利用Lidar數據在真立體環境下的數字測圖方法，其特征在于，所述步驟3中生成不同視角的兩個圖像的具體實現為：

步驟31：將Lidar數據作斜平行投影，生成第一圖像，投影公式如下：

X₁＝X₀+k₁*Z₀

Y₁＝Y₀

其中，X₀、Y₀、Z₀分別為所述第一圖像中當前點相對于地面的x向坐標、y向坐標、z向坐標，k₁為所述第一圖像的斜平行投影的角度系數；

步驟32：將Lidar數據作斜平行投影，生成第二圖像，投影公式如下：

X₂＝X₀+k₂*Z₀

Y₂＝Y₀

其中，X₀、Y₀、Z₀分別為所述第二圖像中當前點相對于地面的x向坐標、y向坐標、z向坐標，k₂為所述第二圖像的斜平行投影的角度系數。

5.根據權利要求1所述的利用Lidar數據在真立體環境下的數字測圖方法，其特征在于，所述步驟43后還包括：

步驟44：采用Hough變換算法對所述輪廓線要素進行直線檢測，并在給定的距離容差和角度容差范圍內，將檢測到的分段直線連接起來合并為一個完整的線要素。