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时间:2020-02-28
《TLS三维点云聚类滤波算法应用研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第26卷第4期测绘工程Vol.26,No.42017年4月EngineeringofSurveyingandMappingApr.,2017引用著录:段利媛,赵超英,张勤,等.TLS三维点云聚类滤波算法应用研究[J].测绘工程,2017,26(4):64-69.DOI:10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.04.012TLS三维点云聚类滤波算法应用研究段利媛,赵超英,张勤,牛玉芬,张静(长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054)摘要:现有地面三维激光扫描点云数据滤波算法较少,针对地形复杂区域的点云滤波效果更是不甚理想,因此
2、对二维聚类算法进行改进,提出三维点云聚类滤波算法,并对其在地形复杂区域的TLS数据滤波中的应用进行研究。以重庆鸡冠岭危岩体的TLS数据为例,分别采用曲率平滑滤波方法和文中提出的点云聚类滤波方法处理,并对两种方法处理过的数据进行形变量计算和分析。实验证明,针对植被覆盖茂密、地形复杂的山体,该方法的点云滤波效果较好,且处理速度有较大提升,能为点云后期形变量计算提供较好的基础。关键词:TLS;滤波;三维聚类算法;曲率平滑滤波;形变量中图分类号:P221文献标识码:A文章编号:1006-7949(2017)04-0064-06ResearchonTLS3Dpointcl
3、oudsclusteralgorithmDUANLiyuan,ZHAOChaoying,ZHANGQin,NIUYufen,ZHANGJing(SchoolofGeologicalEngineeringandSurveying,Chang’anUniversity,Xi’an710054,China)Abstract:ThecurrentalgorithmofTLSpointcloudsfilteringisless,andtheeffectisfarfromidealwhentheterrainiscomplex,soa3Dpointcloudscluster
4、algorithmisproposedbasedonthe2Dclusteralgorithmtosolvethisprobleminthispaper.TakingtheTLSdataofJiguanlingdangerousrockmassastheexample,thecurvaturesmoothingfilteringmethodandthe3Dpointcloudsclusteralgorithmareusedtoprocessthedatarespectively,thuscalculatingandanalyzingtheirdeformatio
5、ns.Theexperimentshowsthatthemethodproposedinthispapergetsabetterresult,hasafasterprocessingspeedandprovidesagoodfoundationforthedeformationcalculationwhenprocessingdataofcomplexterrainwithdensevegetation.Keywords:TLSfiltering;3Dclusteralgorithm;curvaturesmoothingfiltering;deformation
6、随着计算机技术、光电技术与传感器技术的发的形变监测结果,在对点云数据进行后处理分析前展,获得高精度、高空间分辨率的三维地形信息不必须先滤除不属于地形信息的点(如植被、电线、建再像过去那样遥不可及,地面三维激光扫描(Ter-筑物等),所以点云滤波一直是影响三维激光扫描restrialLaserScanner,TLS)技术凭借其受观测环数据精度的重要因素,也是近年来学者们研究的热境影响小,可以实现非接触、快速、高精度获取研究点问题。区域逼真三维形态的优势迅速崛起,被广泛应用在目前针对TLS数据的点云滤波方法较少,主要[1][2][5]地形测绘、滑坡调查与变形监测、危
7、岩体位移监有平滑滤波法、移动最小二乘曲面法、双边滤波法[3][4]测、地面沉降监测等领域。三维激光扫描技术等,这些方法原理简单、较易实现,计算速度快,却在降低了外业工作强度的情况下,将主要的作业内容易出现过度光顺的现象,造成细部特征损失,模容放在内业数据处理上,数据处理流程主要包括:型扭曲变形。针对机载、车载三维激光扫描(也称点云滤波、DEM生成、DEM配准。为了得到准确LiDAR,LightDetectionAndRanging)的点云滤波方法较多,也相对成熟,TLS数据滤波也可以借鉴收稿日期:2016-05-19[6-7]使用,主要有:坡度或法向滤波算法、移
8、动窗口基金项目:国家自然
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