基于虚拟格网的建筑物点云轮廓线自动提取
2021-05-26徐景中马丽娜
计算机工程与应用 2021年10期
关键词:方法
徐景中,马丽娜
武汉大学 遥感信息工程学院,武汉430079
建筑物作为城市的重要组成部分,其轮廓线的自动提取对于点云测图、城市空间分析、建筑物三维建模等具有重要的应用价值。长期以来,建筑物轮廓线的提取一直是测绘、遥感学者的研究重点之一。
早期建筑物轮廓线的提取主要是基于遥感影像立体测图等方式进行,虽然获取结果精度较高,但工序复杂,周期长,成果的现势性难以保证[1-3]。而目前城市发展迅速,面貌日新月异,如何快速、自动地获取与更新城市建筑信息是目前亟需解决的问题。
具有三维数据采集能力的机载激光雷达(Light Detection And Range,LiDAR)技术的出现,为3D 建筑物轮廓线的快速获取提供了新的手段。对此,已有许多学者针对LiDAR 数据开展建筑物轮廓线的提取研究,如尤红建等[4]设计了一种基于LiDAR 距离影像的建筑物边缘自动提取方法。该方法在点云滤波的基础上,利用地面点与非地面点生成数字表面模型(Digital Surface Μodel,DSΜ)和数字高程模型(Digital Elevation Μodel,DEΜ)差值运算实现建筑物区域分割,然后利用拉普拉斯(Laplace)算子进行建筑物边界提取,并采用最小均方差逼近以及基于主方向的正交化完成建筑物轮廓线的提取。该方法展示了基于激光点云进行建筑物轮廓提取的可行性,但由于点云较为稀疏,提取结果跟实际建筑物形态差异较大。考虑到Laplace算子对噪声异常敏感,有学者针对建筑物点云生成的距离图像采用Canny等算子进行建筑物轮廓线的检测[5-6],以改善轮廓线提取效果,但方法仍存在易受屋顶点云分布情况影响的问题,且结果存在人为内插误差。……
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