融合LiDAR點(diǎn)云和CCD影像的建筑物輪廓提取方法研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字城市的建設(shè)如火如荼，在數(shù)字城市中，建筑物是最關(guān)鍵的元素，對(duì)建筑物輪廓信息的提取是建筑物建模的靈魂技術(shù)。機(jī)載三維激光測(cè)量技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展給數(shù)據(jù)獲取帶來(lái)了很大的方便。本文結(jié)合具有三維坐標(biāo)的LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)和具有豐富紋理信息的影像數(shù)據(jù)，提出在主方向約束條件下進(jìn)行建筑物輪廓的提取方法，達(dá)到自動(dòng)精確提取建筑物輪廓信息。本文的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)建筑物識(shí)別。用結(jié)合自動(dòng)建筑物識(shí)別和人機(jī)交互的方法對(duì)用軟件分類好

2、的建筑物點(diǎn)云進(jìn)行識(shí)別識(shí)別，以便進(jìn)行建筑物主方向的估計(jì)。自動(dòng)識(shí)別建筑物的方法才用區(qū)域增長(zhǎng)的聚類方法進(jìn)行的，這個(gè)方法是對(duì)聚類分析方法的改進(jìn)，對(duì)聚類分析的種子選取進(jìn)行了優(yōu)化;由于在自動(dòng)識(shí)別當(dāng)中，有些距離比較近的建筑物和存在誤差點(diǎn)的建筑物不能很好地被分離在，因此緊接著用人機(jī)交互識(shí)別的方法進(jìn)行識(shí)別。人機(jī)交互識(shí)別當(dāng)中，改進(jìn)了常用的射線法的判別方式，采用與多邊形頂點(diǎn)的交點(diǎn)類別和個(gè)數(shù)作為判斷分類條件，并把交點(diǎn)分為普通交點(diǎn)和頂點(diǎn)交點(diǎn)，最后綜合交點(diǎn)類別和交

3、點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行判斷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得了很好的效果。
　　(2)融合建筑物點(diǎn)云和CCD影像進(jìn)行建筑物輪廓的提取。建筑物的輪廓提取是三維重建工作當(dāng)中最重要的基礎(chǔ)工作，因?yàn)槟芊窬_、快速地提取建筑物的輪廓，具有重要的意義。本文根據(jù)現(xiàn)有的建筑物提取的各種方法，提出了一種LiDAR點(diǎn)云與CCD影像的正射影像融合提取建筑物輪廓的方法，利用LiDAR的具有三維坐標(biāo)的優(yōu)勢(shì)，直接與正射影像套合，建成了輪廓提取區(qū)，然后根據(jù)LiDAR點(diǎn)集擬合旋轉(zhuǎn)最小外接矩形