[發明專利]一種基于點云數據的單木分割方法及裝置

在審

• 申請號: 201711466171.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108198190A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 郭彥明
• 申請（專利權）人: 北京數字綠土科技有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/60
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳迪

1.一種基于點云數據的單木分割方法，其特征在于，該方法包括：

基于地基激光雷達掃描獲取的點云數據構建數字高程模型；

基于所述數字高程模型對所述點云數據進行歸一化，在歸一化的點云數據中提取預定高度胸徑的點云數據，基于提取的點云數據獲取所述胸徑的圓心位置；

依據所述胸徑的圓心位置以及設定的聚類算法進行單木分割。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于地基激光雷達掃描獲取的點云數據構建數字高程模型包括：

對所述點云數據進行格網劃分；

對于每一格網，獲取格網內的最低位置點云，計算格網內其他點云至所述最低位置點云的距離；

若所述距離小于設定的地面點距離閾值，將所述距離對應的其他點云作為該格網地面點；

基于所述格網地面點以及最低位置點云，構建所述數字高程模型。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述數字高程模型對所述點云數據進行歸一化包括：

針對每一格網，計算原始點云中每個點與每個格網高程值的相對位置，得到歸一化的點云數據。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在對所述點云數據進行格網劃分之前，所述方法還包括：

依據預先設置的樣本點云數據分類器，對所述點云數據進行分類；

保留樹木分類和地面分類對應的點云數據，刪除其他分類的點云數據。

5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，在所述基于提取的點云數據獲取所述胸徑的圓心位置之后，所述方法還包括：

將所述圓心位置、胸徑以及胸徑的點云數據進行疊加顯示，以使用戶依據所述顯示對所述圓心位置、胸徑進行修正。

6.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述依據所述胸徑的圓心位置以及設定的聚類算法進行單木分割包括：

遍歷所述歸一化的點云數據中的點云數據，計算每個點與各圓心位置的距離；

獲取與所述點云數據距離最近的圓心位置，將所述點云數據聚類為所述距離最近的圓心位置映射的單木。

7.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于單木分割的結果，獲取單木的形態參數。

8.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述預定高度大于灌木高度。

9.一種基于點云數據的單木分割裝置，其特征在于，該裝置包括：模型構建模塊、圓心位置確定模塊以及單木分割模塊，其中，

模型構建模塊，用于基于地基激光雷達掃描獲取的點云數據構建數字高程模型；

圓心位置確定模塊，用于基于所述數字高程模型對所述點云數據進行歸一化，在歸一化的點云數據中提取預定高度胸徑的點云數據，基于提取的點云數據獲取所述胸徑的圓心位置；

單木分割模塊，用于依據所述胸徑的圓心位置以及設定的聚類算法進行單木分割。

10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述模型構建模塊包括：格網劃分單元、距離計算單元、格網地面點確定單元以及模型構建單元，其中，

格網劃分單元，用于對所述點云數據進行格網劃分；

距離計算單元，用于對于每一格網，獲取格網內的最低位置點云，計算格網內其他點云至所述最低位置點云的距離；

格網地面點確定單元，若所述距離小于設定的地面點距離閾值，將所述距離對應的其他點云作為該格網地面點；

模型構建單元，用于基于所述格網地面點以及最低位置點云，構建所述數字高程模型。