[發明專利]基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法

在審

• 申請號: 202210570600.6
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114862886A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 李相程;李秋潔
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06V10/762;G06V10/774;G06V20/10
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

1.一種基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1、行道樹點云獲取步驟：通過移動激光掃描的街道MLS點云數據獲取行道樹點云數據；

S2、行道樹點云聚類步驟：采用聚類算法對行道樹點云聚類，將其分割為行道樹簇；

S3、粘連行道樹檢測步驟：對每個行道樹簇進行樹干點云提取和樹干點云聚類，檢測行道樹簇是否包含多株粘連行道樹，對于包含多株粘連行道樹的粘連行道樹簇，執行S4，對于不包含的，完成單木分割；

S4、粘連行道樹粗分割步驟：將粘連行道樹簇粗分割為單株行道樹；

S5、粘連行道樹細分割步驟：對S4粗分割獲得的單株行道樹進行細分割，完成單木分割。

2.根據權利要求1所述的基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，所述的S1具體為：采用行道樹檢測器從街道的MLS點云數據中識別出行道樹點云。

3.根據權利要求1所述的基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，所述的聚類算法采用基于密度的噪聲應用聚類算法DBSCAN。

4.根據權利要求1所述的基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，所述的S2具體為：以行道樹點云的(x,y,z)坐標為輸入，采用聚類算法對行道樹點云聚類，將其分割為行道樹簇；其中，鄰域半徑ε₁＝0.5m；最小鄰域點數N₁＝C₁m₁，m₁是鄰域半徑ε₁為0.5m時所有行道樹點的平均鄰域點數，C₁為常數，取值0.02-0.1。

5.根據權利要求1所述的基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，所述的S3具體為：

S3.1、對每個行道樹簇進行樹干提取，獲取當前行道樹簇內的點云高程最小值z_min，提取簇內高程值與高程最小值z_min的差小于高程差閾值的點云作為樹干點云；

S3.2、以樹干點云的(x,y)坐標為輸入，采用聚類算法對樹干點云聚類，將其分割為樹干簇；其中，鄰域半徑ε₂＝0.5m；最小鄰域點數N₂＝1；

S3.3、統計分割出的樹干簇數量，若數量為1，則該行道樹簇僅包含單株行道樹，完成單木分割；若大于1，則該行道樹簇包含多株粘連行道樹，為粘連行道樹簇，需要進一步分割為單株行道樹，執行S4。

6.根據權利要求5所述的基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，所述的S3.1中高程差閾值為0.4m。

7.根據權利要求1所述的基于MLS點云數據的行道樹單木分割方法，其特征在于，所述的S4具體為：對每個粘連行道樹簇，進行如下處理：

S4.1、垂直切片：計算每個樹干簇點云三維坐標的均值，以相鄰樹干簇的前述均值連線為法向量，對相鄰樹干簇之間的空間進行厚度為d的垂直切片，d＝0.01m；

S4.2、垂直分割：統計切片包含的行道樹點數，以點數最少的切片的中間平面作為分割平面，將粘連行道樹垂直分割為單株行道樹，分配行道樹標簽。