李 嘉,林 欢,蓝秋萍,马符讯

(河海大学，地球科学与工程学院，江苏 南京 210098)

基于深度差的离群点识别与修正方法

李 嘉,林 欢,蓝秋萍,马符讯

(河海大学，地球科学与工程学院，江苏 南京 210098)

离群点的存在会给点云后续处理与应用带来干扰，文中针对扫描过程中快速通过的车辆或行人造成的离群点提出基于深度差的识别与修正方法。分析此类离群点的产生机理，并运用基于球面投影的点云构网方法构建点云的拓扑关系，在此基础上提出根据深度差识别离群点的方法以及兼顾不同点云质量的阈值自动选择方法；设计了基于二次曲面拟合的点云修复方法；利用真实隧道数据进行实验，实验结果验证了文中方法的有效性和稳定性。

离群点；三角构网；测距异常；二次曲面拟合；插值

三维激光扫描系统已经广泛应用于已建成并投入运营的高速公路桥梁和隧道的三维重建与变形检测中，扫描过程中快速经过的车辆和行人会在扫描点云中留下“断续”、“跳跃”的粗差点，也被称为离群点[1]。本文提出的离群点识别及修正方法只针对扫描过程中车辆和行人遮挡造成的这类离群点，所以后文提到的离群点特指此类离群点。如图1所示为三维激光扫描仪扫描的隧道点云，隧道内杂乱的点即为快速通过车辆造成的离群点。三维激光扫描仪是按照倒“Z” 字形的顺序扫描[2]，快速通行的车辆会对扫描目标产生临时遮挡，阻碍激光光束到达实际扫描物体表面，从而在移动车辆位置产生离群点，并造成被遮挡目标表面的数据缺失。……