[發(fā)明專利]基于點云數(shù)據(jù)快速生成建筑物斷面圖的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810191340.5
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108389250B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田朋舉;花向紅;梅文勝;于安斌
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G01B11/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

本發(fā)明提供基于點云數(shù)據(jù)快速生成建筑物斷面圖的方法：測量采集建筑物的點云數(shù)據(jù)，計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，進行點云配準和去噪；用裁剪立方體截取建筑物斷面，得到邊緣點云數(shù)據(jù)，形成二維平面數(shù)據(jù)P(x_i,y_i)^T；對點云數(shù)據(jù)進行平移和放大，提取共線點云數(shù)據(jù)P_k1(x_i,y_i)^T；利用角度θ_k和極徑ρ_k剔除P_k1(x_i,y_i)^T中的干擾點，得到共線點云數(shù)據(jù)P_k2(x_i,y_i)^T；對其進行排序和分割，找出點數(shù)最多的一段保留下來，得到點云線段數(shù)據(jù)P_k3(x_i,y_i)^T，將P_k3(x_i,y_i)^T從P(x_i,y_i)^T中刪除；循環(huán)執(zhí)行以上步驟提取點云線段，當點云線段的點數(shù)小于點數(shù)閾值t₄時結(jié)束循環(huán)；將點云線段數(shù)據(jù)P_k3(x_i,y_i)^T抽稀得到P_k4(x_i,y_i)^T，再采用基于選權(quán)迭代的最小二乘法進行精確直線擬合，得到各線段的端點坐標；將各條線段的端點坐標首尾相連，得到建筑物斷面圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于三維激光掃描技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于點云數(shù)據(jù)快速生成建筑物斷面圖的方法。

背景技術(shù)

工程應(yīng)用中常需要獲得建筑物的斷面圖，傳統(tǒng)的建筑物斷面圖是利用全站儀等設(shè)備采集各個獨立點的三維坐標，然后通過軟件或人工繪制，該方法外業(yè)工作量大，效率低且內(nèi)業(yè)處理過程繁瑣，只能獲得局部信息。

三維激光掃描是近年發(fā)展起來的一門新技術(shù)，以高精度、海量、快速、無接觸測量等優(yōu)勢成為空間三維數(shù)據(jù)獲取的有效手段，而獲取的點云數(shù)據(jù)是沒有直接拓撲關(guān)系的一系列離散點，要想利用點云數(shù)據(jù)獲得建筑物斷面圖，首先需要將斷面中各條線段檢測出來，傳統(tǒng)的直線檢測方法主要是霍夫變換，而直接利用霍夫變換進行點云直線檢測只能達到有限精度，特別是受噪聲影響時，如果對精度要求過高可能導致檢測失敗。最小二乘法則可獲得均方誤差意義下的精確直線，但是容易受到噪聲點干擾，如果直接進行最小二乘擬合會受到強噪聲干擾，達不到獲取高精度直線參數(shù)的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決水光互補電站安全經(jīng)濟運行問題而進行的，目的在于提供一種基于點云數(shù)據(jù)快速生成建筑物斷面圖的方法，實現(xiàn)建筑物斷面圖快速精確繪制。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用了以下方案：