[發明專利]基于MLS點云數據的行道樹單體化提取方法及裝置

有效

• 申請號: 202211115280.1
• 申請日: 2022-09-14
• 公開（公告）號: CN115205690B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 王偉璽;湯圣君;范宇航;李曉明;李游;謝林甫;郭仁忠
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/26;G06V10/762;G06V10/77
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文

1.一種基于MLS點云數據的行道樹單體化提取方法，其特征在于，包括：

采用濾波方法對原始MLS點云進行預處理，去除所述原始MLS點云中的地面點云以及建筑立面點云，得到預處理后的MLS點云；

對所述預處理后的MLS點云進行濾波處理，得到包含行道樹樹干的切片點云，對所述切片點云進行識別提取，得到樹干點云；

對所述預處理后的MLS點云依次進行歐式聚類和體素化處理，得到體素化后的MLS點云，所述體素化后的MLS點云采用基于最小增量規則的體素區域生長算法進行體素區域生長，完成樹冠點云的實例化分割，得到初步的樹冠點云；

基于高程變化的聚類方法對所述初步的樹冠點云中樹冠邊緣進行優化，得到精確的樹冠點云，將所述精確的樹冠點云與對應的所述樹干點云合并，得到完整的單顆行道樹點云；

其中，對所述切片點云進行識別提取，得到樹干點云，包括：

所述對切片點云依次進行歐氏聚類、點云體素化及體素鄰域分析、初始種子選取和體素區域生長，得到樹干點云；

其中，所述對切片點云依次進行歐氏聚類、點云體素化及體素鄰域分析、初始種子選取和體素區域生長，得到樹干點云包括：

對所述切片點云進行歐式聚類，得到若干個包含行道樹樹干的第一聚類點云簇；

對所述第一聚類點云簇進行點云體素化處理，得到若干層的體素；

將每一層的體素按照是否相鄰原則聚類成若干個體素簇，將體素個數最少的層視為樹干種子所在層，將所述樹干種子所在層對應的體素簇作為候選樹干種子；

計算所有候選樹干種子對應體素簇的非離散度參數，將非離散度參數大于0.8的體素簇作為樹干種子；

基于預設生長規則以及基于凸包面積變化率的體素區域生長算法對樹干種子對應的體素簇進行體素區域生長，依次對樹干種子對應的體素簇進行向上生長和向下生長，得到完整樹干點云，將所述完整樹干點云中的最低點坐標作為對應行道樹的位置坐標；

其中，所述候選樹干種子對應的體素簇為候選樹干種子體素簇，根據公式（2）計算所有候選樹干種子體素簇的非離散度參數，將大于0.8的候選樹干種子體素簇作為樹干種子，公式（2）：

公式（2）中，、、是對體素簇對應原始MLS點云進行主成分分析所獲得的協方差矩陣特征值。

2.根據權利要求1所述的一種基于MLS點云數據的行道樹單體化提取方法，其特征在于，所述采用濾波方法對原始MLS點云進行預處理，去除所述原始MLS點云中的地面點云以及建筑立面點云，得到預處理后的MLS點云包括：

采用布料濾波方法將所述原始MLS點云中的地面點云去掉，得到去除地面的第一MLS點云；

采用法線濾波方法去除所述第一MLS點云中的建筑立面點云，得到所述預處理后的MLS點云。

3.根據權利要求2所述的一種基于MLS點云數據的行道樹單體化提取方法，其特征在于，所述對所述預處理后的MLS點云進行濾波處理，得到包含行道樹樹干的切片點云包括：

對所述預處理之后的MLS點云進行高程歸一化處理，得到高程歸一化后的MLS點云；

對所述高程歸一化后的MLS點云進行Z值維度的直通濾波，得到包含行道樹樹干的切片點云。