虚拟格网分类支持下的密集匹配点云布料模拟滤波 被引量：18

1

作者 石壮 杜全叶 +2 位作者 王庆栋 马东岭 崔琰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第2期73-76,77,共5页

为了提高倾斜影像密集匹配点云滤波算法在地形复杂场景的精度、效率及自适应性,针对传统的布料模拟滤波算法的不足,本文提出了一种基于虚拟格网分类的布料模拟滤波方法。该方法首先构建带有缓冲区的虚拟格网;然后将虚拟格网按其范围内... 为了提高倾斜影像密集匹配点云滤波算法在地形复杂场景的精度、效率及自适应性,针对传统的布料模拟滤波算法的不足,本文提出了一种基于虚拟格网分类的布料模拟滤波方法。该方法首先构建带有缓冲区的虚拟格网;然后将虚拟格网按其范围内的点云坡度划分为平地、缓坡、陡坡3种类型;最后针对不同类型的虚拟格网,使用相应的布料参数进行布料模拟滤波,从而实现倾斜影像匹配点云在地形复杂场景中的点云滤波,与单一参数的布料模拟滤波进行对比试验。结果表明,基于虚拟格网分类的布料模拟滤波方法结果更接近于目视解译,该方法适合混合地形滤波。 展开更多

关键词 影像匹配点云 点云滤波 虚拟格网 地形特征 布料模拟滤波

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基于LiDAR数据的布料模拟滤波算法的适用性分析 被引量：39

2

作者 张昌赛 刘正军 +1 位作者 杨树文 左志权 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期410-416,共7页

为了解决现有点云滤波算法设置参量多、滤波效果不理想、难以操作等问题,采用最新的布料模拟滤波算法,根据简单的物理过程构建虚拟格网模拟地形表面,并针对复杂地形的点云数据进行定性和定量滤波验证。结果表明,其Ⅰ类误差在5.7%、Ⅱ类... 为了解决现有点云滤波算法设置参量多、滤波效果不理想、难以操作等问题,采用最新的布料模拟滤波算法,根据简单的物理过程构建虚拟格网模拟地形表面,并针对复杂地形的点云数据进行定性和定量滤波验证。结果表明,其Ⅰ类误差在5.7%、Ⅱ类误差在3.4%以内,但针对部分混合有平坦和陡坡的局部区域滤波效果并非理想;在满足滤波精度的同时,可在30s内完成数百万个点的滤波,甚至在数秒内完成数十万个点的滤波。该算法所需参量很少、效率非常高,能满足绝大多数复杂地形数据的滤波要求。 展开更多

关键词 遥感 点云滤波 机载激光探测与测量 布料模拟滤波

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基于地形认知的布料模拟滤波算法 被引量：7

3

作者 孟华儒 吴国伟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期156-165,共10页

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)可以反映一个地区的地形特征,具有广泛的科研应用。对激光雷达点云数据进行点云滤波以提取地面点,并对地面点进行插值是构建DEM的常用步骤,其中在点云滤波过程中使用的滤波算法直接影响到最... 数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)可以反映一个地区的地形特征,具有广泛的科研应用。对激光雷达点云数据进行点云滤波以提取地面点,并对地面点进行插值是构建DEM的常用步骤,其中在点云滤波过程中使用的滤波算法直接影响到最终构建的DEM的精度。布料模拟滤波(Cloth Simulation Filtering,CSF)算法作为一种点云滤波算法,具有模型简单、滤波效率高等优点,其针对平坦地区的滤波精度较高,但在处理复杂地形时会因布料模型的内部弹力以及重力惯性等因素,导致滤波结果的精度较差。为了提升CSF算法在处理复杂地形时的滤波精度和地形适应性,提高其构建DEM的精度,提出了基于地形认知的布料模拟滤波算法(Cloth Simulation Filtering Algorithm with Topography Cognition,CSFTC)。该算法提出了地形认知模型,基于点云数据点的局部分布特征构建认知模型,并将其扩展为粗精度数字高程模型(Rough Digital Elevation Mo-del,R-DEM);通过点云地形归一化实现宏观地形趋势与微观地形细节的分离;最终使用经典CSF算法结合R-DEM实现了点云滤波。文中设计了CSFTC算法与经典CSF算法的对比实验,CSFTC算法的平均总误差率从9.30%下降到5.10%,平均Ⅱ类误差率从30.02%下降到8.46%。实验结果表明,与经典CSF算法相比,CSFTC算法在平坦地区的滤波精度小幅上升,对复杂地形的滤波精度明显上升,提升了算法的地形适应性;Ⅱ类误差显著下降有助于提高构建的DEM的精度。 展开更多

关键词 地形认知模型 点云 布料模拟滤波 数字高程模型 地形归一化

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顾及地物邻域特征的LiDAR点云布料模拟滤波优化 被引量：9

4

作者 宋晨洋 王强 +3 位作者 高德涵 庞家颖 吴欣怡 张虎 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期51-56,共6页

布料模拟滤波算法在LiDAR点云的地物分离中起到重要作用。但是,此方法得到的地面点云中往往含有残留的非地面点云,导致滤波分类结果不彻底、不准确。本文提出一种顾及地物邻域特征的布料模拟LiDAR点云滤波自动优化算法,可以快速精准地... 布料模拟滤波算法在LiDAR点云的地物分离中起到重要作用。但是,此方法得到的地面点云中往往含有残留的非地面点云,导致滤波分类结果不彻底、不准确。本文提出一种顾及地物邻域特征的布料模拟LiDAR点云滤波自动优化算法,可以快速精准地解决这一问题。首先,对LiDAR点云进行布料模拟滤波处理,在其分类结果的基础上对非地面点云进行组件分割,得到具有缓冲区域的一系列点云子集;其次,拟合子集所在地面点云得到主平面,对地面点云进行高程归一化处理;最后,利用第三势差算法对每块地面点云进行滤波优化处理。选取三组有代表性的实验数据进行测试,结果表明:相较于布料模拟滤波算法,本文方法整体精度得到提升,尤其是在布料模拟滤波算法的Ⅱ类误差上有着明显优化效果,Ⅱ类精度平均提升12.3%,可有效解决布料模拟滤波算法分类结果中存在残留的问题。 展开更多

关键词 LIDAR点云 布料模拟滤波 组件分割 高程归一化 第三势差

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基于改进布料模拟滤波算法的施工场地倾斜摄影点云地面提取 被引量：9

5

作者 王鹏 辛佩康 +1 位作者 刘寅 余芳强 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第10期85-90,110,共7页

施工场地倾斜摄影点云中包含大量非地面点,需采取合适的算法对点云进行分类滤波。现有滤波算法大多是针对激光点云设计的,普遍具有参数设置复杂、地形自适应性差等缺陷。本文以布料模拟滤波算法为基础,提出了一种结合目标检测和地势分... 施工场地倾斜摄影点云中包含大量非地面点,需采取合适的算法对点云进行分类滤波。现有滤波算法大多是针对激光点云设计的,普遍具有参数设置复杂、地形自适应性差等缺陷。本文以布料模拟滤波算法为基础,提出了一种结合目标检测和地势分析的倾斜摄影点云改进布料模拟滤波算法,实现了复杂场景下倾斜摄影点云的自动滤波和地面提取,并以深圳市某施工场地为例展开试验。结果表明,本文算法的Ⅰ、Ⅱ类误差和总误差较常规算法显著降低,分别为1.11%、6.36%和2.39%,且Kappa系数达93.45%,有效提高了施工场地倾斜摄影点云地面提取的精度和稳定性。 展开更多

关键词 倾斜摄影点云 改进布料模拟滤波 目标检测 地势分析 施工场地

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改进的布料模拟算法在多波束点云粗差剔除中的应用 被引量：5

6

作者 刘毅 王磊 +2 位作者 王胜利 胡亮亮 高文龙 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第31期13248-13253,共6页

针对目前多波束滤波需要人工剔除的现状,在布料模拟滤波算法(cloth simulation filtering,CSF)基础上,提出了一种基于点云分割和自适应参数调整改进的CSF算法。先对多波束点云数据进行分割,然后根据点云数据的面积和标准差调整每块CSF... 针对目前多波束滤波需要人工剔除的现状,在布料模拟滤波算法(cloth simulation filtering,CSF)基础上,提出了一种基于点云分割和自适应参数调整改进的CSF算法。先对多波束点云数据进行分割,然后根据点云数据的面积和标准差调整每块CSF算法的参数,再构建布料滤波模型剔除粗差点,最终将分割后的点云拼接生成水下地形点云数据。结果表明,本文算法与CSF算法相比,克服了过度滤波现象,而且对于不同地区与人工方法粗差点剔除比分别从1.03下降到1.01和从1.46下降到1.19;与人工剔除粗差相比,避免了遗漏粗差点,人工干预很少。 展开更多

关键词 多波束测深 布料模拟滤波算法 点云分割 粗差

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面向复杂山区微地貌的手持LiDAR点云滤波方法比较 被引量：3

7

作者 徐亚静 袁希平 +2 位作者 甘淑 李绕波 叶俊民 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第5期24-28,共5页

本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数... 本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数据集进行测试以获得最高性能,并对比分析而获得每种算法的最优滤波。试验结果表明:对于平缓裸露地貌的滤波处理,布料模拟滤波效果最好,渐进加密三角网滤波次之,坡度滤波算法效果最差;对于复杂山地地貌的滤波处理,渐进加密三角网滤波算法滤波效果最好,布料模拟滤波次之,坡度滤波算法效果最差。试验研究成果为优化滤波算法的参数以提高其检测微地形变化的性能提供了有价值的信息,并验证了渐进加密三角网滤波在复杂地区滤波效果的有效性。 展开更多

关键词 手持三维激光点云 渐进加密三角网滤波 坡度滤波 布料模拟滤波 平缓裸露地貌 复杂山地地貌

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一种复杂地形场景点云的WOA-CSF自适应性滤波方法 被引量：1

8

作者 戚鑫鑫 王磊 +1 位作者 储栋 池深深 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期725-733,共9页

为解决布料模拟滤波算法(CSF)自适应性不高的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)和自适应参数调整的改进CSF算法(WOA-CSF)。本文首先构造以误分类点云误差率最小为标准的适应度评价函数,然后采用WOA算法对CSF算法的四个参数进行自适... 为解决布料模拟滤波算法(CSF)自适应性不高的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)和自适应参数调整的改进CSF算法(WOA-CSF)。本文首先构造以误分类点云误差率最小为标准的适应度评价函数,然后采用WOA算法对CSF算法的四个参数进行自适应寻优,构建了WOA-CSF滤波算法,最后开展了WOA-CSF算法与CSF算法滤波实验的对比研究。实验结果表明:WOA-CSF算法在城市、乡镇、村庄和山区等四种复杂环境下平均Kappa系数从68.33%提升到81.54%,平均总误差率从10.54%下降到6.62%,平均I类误差率从25.87%下降到6.77%,在复杂场景下较好地滤除非地面点的同时,又极大程度上保留了地形特征。 展开更多

关键词 复杂地形场景 布料模拟滤波 鲸鱼优化算法 点云滤波 智能优化

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面向磁浮轨道的多源点云数据的混合滤波方法

9

作者 张玉鑫 张雷 欧冬秀 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期54-62,共9页

在磁浮轨道的仿真数据处理过程中,磁浮轨道点云数据的滤波提取是重要环节之一,实际应用应根据待提取的磁浮数据特性,采用高效的滤波方法。磁浮轨道的点云数据对象主要包括由无人机(UAV)倾斜摄影获取的磁浮轨道的图像数据并经过三维重建... 在磁浮轨道的仿真数据处理过程中,磁浮轨道点云数据的滤波提取是重要环节之一,实际应用应根据待提取的磁浮数据特性,采用高效的滤波方法。磁浮轨道的点云数据对象主要包括由无人机(UAV)倾斜摄影获取的磁浮轨道的图像数据并经过三维重建后形成的稠密点云数据、由手持式激光雷达扫描磁浮轨道获取的激光点云数据。根据这两种点云的数据特性,考虑磁浮轨道四周复杂场景的点云环境,分别对两种点云进行混合滤波。首先,对激光点云数据采用八叉树下采样方法,有效降低了点云数据的数量级,节省了运行时间。然后,分别对激光点云与稠密点云数据采用布料模拟滤波(CSF)方法,过滤了地平面点云数据,保留了非地面点云数据;采用统计离群点去除(SOR)滤波方法,筛除了大量离群点;根据磁浮轨道特征,采用直通滤波过滤了坐标范围外的点云数据。实验结果表明,在不影响磁浮轨道结构的前提下,对于采用八叉树下采样方法的激光点云数据和没有采用八叉树下采样的稠密点云数据,该方法的滤波率分别为86.15%和64.76%,经混合滤波后的两种点云数据的结构近似,点云数量处于同一数量级,为磁浮轨道点云特征提取等后续任务提供了有效保障。 展开更多

关键词 磁浮轨道 多源点云数据 八叉树下采样 布料模拟滤波 统计离群点去除滤波

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联合CSF和DBSCAN的多波束点云水下管线分割方法研究

10

作者 沈蔚 杨朝禹 +2 位作者 杨智松 冷佳昕 王梓程 《海洋测绘》 北大核心 2025年第2期24-28,共5页

针对当前水下管线人工识别探测效率低、成本高的问题,利用多波束水深点云,提出一种结合CSF滤波与DBSCAN聚类分割的水下管线自动识别与分割方法。该方法通过CSF滤波将多波束点云分割为水下地形点和管线点,并结合DBSCAN聚类算法进一步过... 针对当前水下管线人工识别探测效率低、成本高的问题,利用多波束水深点云,提出一种结合CSF滤波与DBSCAN聚类分割的水下管线自动识别与分割方法。该方法通过CSF滤波将多波束点云分割为水下地形点和管线点,并结合DBSCAN聚类算法进一步过滤误差点,以获得准确的管线点云。两个实验结果表明,该方法能够准确识别水下管道的三维形态,提取其长度、口径等参数,可以较好的识别水下电缆裸露长度以及走向。同时方法操作简单、易于运用,分割精度高,可大范围应用到水下管线裸露探测与量化评估,为水下管线的管理和保护提供技术方法支持。 展开更多

关键词 管线分割 滤波 布料模拟滤波 DBSCAN聚类 多波束点云

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基于不同点云密度LiDAR数据的天山云杉单木树高提取

11

作者 闫兆杰 苏香玲 +5 位作者 王振锡 胡天祺 郝康迪 霍延霄 李凯旋 马嘉龙 《新疆农业科学》 北大核心 2025年第4期917-928,共12页

【目的】针对不同点云密度LiDAR数据,结合地面每木定位调查,采用冠层高度模型法提取天山云杉单木树高,比较分析不同密度LiDAR点云数据对单木树高的提取精度,为新疆天山云杉单木树高提取提供理论依据。【方法】以新疆农业大学实习林场天... 【目的】针对不同点云密度LiDAR数据,结合地面每木定位调查,采用冠层高度模型法提取天山云杉单木树高,比较分析不同密度LiDAR点云数据对单木树高的提取精度,为新疆天山云杉单木树高提取提供理论依据。【方法】以新疆农业大学实习林场天山云杉为研究对象,结合样地每木检尺并使用RTK对样地内单株天山云杉每木定位,通过布料模拟滤波算法,提取数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM),二者作差得到冠层高度模型(CHM),通过CHM获取天山云杉单木树高。【结果】提取天山云杉单木树高最优点云密度为57.66个/m^(2),平均精度为93.28%,提取效果最差点云密度为1.60个/m^(2),拟合度仅有0.7546,单木识别率最优点云密度为138.53个/m^(2),识别率为98.7%,单木识别率最差点云密度为1.6个/m^(2),单木识别率为70.8%。【结论】通过布料模拟滤波算法提取DSM和DEM,计算得到CHM,通过CHM提取天山云杉单木树高是一种可行的办法,点云密度在2.76个/m^(2)左右即可有效作为调查范围较大、成本有限的单木树高提取点云密度。 展开更多

关键词 点云密度 单木树高 布料模拟滤波 RTK 单木识别

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基于色彩信息差异的无人机道路点云提取方法

12

作者 宋晓辉 赵钦 +2 位作者 蔡耀君 唐诗华 吕富强 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第3期348-354,共7页

针对无人机道路点云提取过程复杂、提取精度不高等问题,提出一种基于色彩信息差异的无人机道路点云提取方法。采用CSF算法将原始道路点云的地面点和非地面点进行分离,提取出目标点云;将密集点云中的3个色彩信息值进行三维坐标的构建,结... 针对无人机道路点云提取过程复杂、提取精度不高等问题,提出一种基于色彩信息差异的无人机道路点云提取方法。采用CSF算法将原始道路点云的地面点和非地面点进行分离,提取出目标点云;将密集点云中的3个色彩信息值进行三维坐标的构建,结合DBSCAN进行基于色彩信息差异的无人机道路点云提取,根据道路点云所对应的簇类号,提取出道路点云;再次利用DBSCAN算法对道路点云进行三维密度的聚类,优化所提取的道路点云数据,得到最终的道路点云。实验结果表明:本文方法提取道路点云数量的正确率为98.19%、完整度为92.20%、总体质量为90.66%,可以有效地提取无人机获取的道路点云。 展开更多

关键词 无人机 道路点云 布料模拟滤波 DBSCAN 色彩信息

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一种融合地形特征的果园三维点云去噪方法

13

作者 陈欢 郭健 +1 位作者 黄东升 孙瑜 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期483-493,共11页

针对果园采摘机器人构建的三维点云构图存在噪声多、数据量大的问题,该文提出了一种融合地形特征的果园三维点云数据去噪方法。算法首先基于布料模拟滤波(CSF),对点云上下两部分分别进行地面和防护网拟合,再根据拟合的防护网平面高程差... 针对果园采摘机器人构建的三维点云构图存在噪声多、数据量大的问题,该文提出了一种融合地形特征的果园三维点云数据去噪方法。算法首先基于布料模拟滤波(CSF),对点云上下两部分分别进行地面和防护网拟合,再根据拟合的防护网平面高程差,进行防护网存在性判定。然后根据拟合出的平面进行地面和防护网的去除。根据果园采摘机器人姿势的变化选取关键帧,通过帧间匹配法去除动态障碍物点云。实现了果园环境下的动、静态点云去噪。该文方法在苹果园进行了验证,并与轻量化与地面优化的激光雷达里程计与建图(LeGO-LOAM)方法进行了对比实验。实验证明,该文提出的方法得到了较好的去噪效果。 展开更多

关键词 果园 采摘机器人 点云去噪 布料模拟滤波 帧间匹配法

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结合CSF和TIN的机载LiDAR点云滤波算法 被引量：8

14

作者 崔浩 高飞 +1 位作者 余敏 叶周润 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期644-648,共5页

为了提高传统的不规则三角网(triangular irregular network,TIN)中初始种子点的选取效率问题,文章提出一种布料模拟滤波(cloth simulation filtering,CSF)与TIN结合的机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)点云滤波算法。... 为了提高传统的不规则三角网(triangular irregular network,TIN)中初始种子点的选取效率问题,文章提出一种布料模拟滤波(cloth simulation filtering,CSF)与TIN结合的机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)点云滤波算法。首先去除机载LiDAR点云中的粗差点,对去除粗差点后的点云使用CSF算法以获取初始地面点,然后对初始地面点通过改进的TIN算法构建三角网,同时连续迭代进而获取最终地面点。实验选取国际摄影测量与遥感学会网站的3组测试数据进行滤波,结果表明该算法能够在坡度较大的区域降低Ⅰ类误差,并将Ⅱ类误差控制在一定范围内,验证了该算法的可靠性。 展开更多

关键词 机载激光雷达(LiDAR) 点云滤波 布料模拟滤波(CSF) 不规则三角网(TIN)

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基于点云反射特性的前方道路附着系数估计方法研究 被引量：2

15

作者 胡宏宇 唐明弘 +2 位作者 高菲 鲍明喜 高镇海 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1842-1852,共11页

路面附着系数是影响自动驾驶系统决策控制策略的重要因素。为实现对道路附着系数前瞻性的高精度感知,本文基于车载激光雷达设计了一种新的路面附着系数估计方法。首先采集了干燥柏油路面、混凝土路面、湿滑柏油路面、结冰路面和积雪路... 路面附着系数是影响自动驾驶系统决策控制策略的重要因素。为实现对道路附着系数前瞻性的高精度感知,本文基于车载激光雷达设计了一种新的路面附着系数估计方法。首先采集了干燥柏油路面、混凝土路面、湿滑柏油路面、结冰路面和积雪路面构建道路数据集;基于使用布料模拟滤波和RANSAC算法进行了道路点云提取、基于高斯滤波去除反射率异常噪点;根据点云反射率随距离和入射角变化的规律将路面划分为不同区域分别提取特征;基于深度神经网络构建了道路识别模型,并基于采集数据集进行了训练,最后基于路面材质和峰值附着系数的统计经验确定了前方道路的附着系数。测试结果表明,本文提出的算法道路类型辨识精度超过99.3%,算法平均运行周期55ms,可实现实时高精度的路面峰值附着系数估计。 展开更多

关键词 路面附着系数 激光雷达点云 布料模拟滤波 RANSAC 深度神经网络 高斯滤波 路面类型识别

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OSM辅助车载LiDAR点云三维道路边界精细提取 被引量：10

16

作者 王艳军 林云浩 +2 位作者 王书涵 李少春 王孟杰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第7期18-25,共8页

道路边界精确提取建模是城市道路管理、智能交通规划和高精度地图制作等领域的重要课题之一。本文提出了一种基于车载激光雷达点云数据和开源街道地图(OSM)的三维道路边界精确提取方法。首先,针对原始车载LiDAR点云数据应用布料模拟滤... 道路边界精确提取建模是城市道路管理、智能交通规划和高精度地图制作等领域的重要课题之一。本文提出了一种基于车载激光雷达点云数据和开源街道地图(OSM)的三维道路边界精确提取方法。首先,针对原始车载LiDAR点云数据应用布料模拟滤波分离地面点,再结合相对高程分析获取道路边界点候选数据集。然后,应用OSM矢量道路网数据的节点辅助道路边界点候选点集进行分段。最后,在各分段点云数据集中基于随机抽样一致性算法获得三维道路边界点集。通过直道、弯道及高密度复杂场景3种不同类型的城区道路边界路段分类提取试验。结果表明,利用该方法进行道路边界提取的准确率和召回率分别达96.12%和95.17%,F1值达92.11%,本文方法可用于高精度道路边界的三维精细提取与矢量化,进而为智能交通与无人驾驶导航提供支撑。 展开更多

关键词 车载LiDAR点云 OSM数据 布料模拟滤波 随机抽样一致性 道路边界

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单体建筑物点云数据的CSF净化处理 被引量：5

17

作者 王燕锋 盛业华 +2 位作者 秦佳睿 张思阳 闵祥强 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第9期72-72,73-75,84,共5页

从场景整体点云数据中提取单体建筑物的点云是建筑物单体三维建模的基础。然而,现有点云提取方法在提取建筑物点云数据时往往包含部分植被、地面等非建筑数据点,不利于建筑物对象建模。针对该问题,本文提出使用CSF方法对初步提取的建筑... 从场景整体点云数据中提取单体建筑物的点云是建筑物单体三维建模的基础。然而,现有点云提取方法在提取建筑物点云数据时往往包含部分植被、地面等非建筑数据点,不利于建筑物对象建模。针对该问题,本文提出使用CSF方法对初步提取的建筑物点云数据进行净化处理。该方法首先将场景点云数据投影生成点云图像,根据图像特征初步提取单体建筑物点云数据;然后对获得的单体建筑物点云数据采用CSF方法进行净化处理,可以获得较为纯净的单体建筑物点云数据。本文以南京师范大学仙林校区部分区域为研究对象对该方法进行了验证。结果表明,该方法可以较好地对建筑物点云数据进行净化,得到较为纯净的单体建筑物点云数据,为基于点云数据的建筑物单体模型构建打下了良好的基础。 展开更多

关键词 布料模拟滤波 点云 建筑物提取 三维建模 单体建筑物模型构建

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施工场地无人机精细化三维模型构建及土方测量 被引量：17

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作者 余加勇 尹东 +3 位作者 刘宝麟 蒋望 杨宇驰 高文宇 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期181-188,共8页

利用无人机倾斜摄影测量技术,获取工程施工场地多视图影像序列,利用基于运动恢复结构算法(Structure from Motion,SfM)和多视图立体匹配算法(Multi View Stereo,MVS)的多视影像密集匹配形成超高密度点云,采用布料模拟滤波(Cloth Simulat... 利用无人机倾斜摄影测量技术,获取工程施工场地多视图影像序列,利用基于运动恢复结构算法(Structure from Motion,SfM)和多视图立体匹配算法(Multi View Stereo,MVS)的多视影像密集匹配形成超高密度点云,采用布料模拟滤波(Cloth Simulation Filter,CSF)算法剔除植被及废弃建筑物点云,获取真实地面点云,基于基底设计模型计算出两期点云之间土方量,实现复杂土方工程智能化测量.采用上述无人机方法,对长沙岳麓山脚两块建设用地进行土方快速测量及精度评估,得到5.3846亿点/公顷的点云密度,土方计算结果相对于RTKGNSS测量结果误差为2.8%,满足土方测量误差小于5%的要求,具有较好的应用前景及工程实用价值. 展开更多

关键词 无人机 土方测量 倾斜摄影 布料模拟滤波

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利用倾斜影像重建点云的建筑物变化检测 被引量：4

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作者 黄桦 葛为燎 +2 位作者 刘微微 钱荣荣 李杰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第5期125-129,共5页

城镇空间建筑物的变化检测是分析城市空间格局变化的一项重要内容。针对利用卫星影像检测建筑物变化过程中噪声、复杂边界等干扰难题,本文从不同期倾斜影像重建点云中自动提取建筑物平面和高度两个维度的准确变化信息。首先采用布料模... 城镇空间建筑物的变化检测是分析城市空间格局变化的一项重要内容。针对利用卫星影像检测建筑物变化过程中噪声、复杂边界等干扰难题,本文从不同期倾斜影像重建点云中自动提取建筑物平面和高度两个维度的准确变化信息。首先采用布料模拟滤波算法较大程度上减少地形点的影响;然后利用一种动态图神经网络深度学习方法,有效地检测出点云中的建筑物,通过前后两期点云分类后结果对比提取出建筑物的三维变化信息;最后选取杭州市萧山区局部区域的两期倾斜摄影测量密集匹配点云数据开展分析验证。结果表明,本文方法能够在大范围内快速实现可靠的建筑物变化检测,建筑物平面和高程两个维度的变化信息均有很好的反映,为城市精细化管理提供了一种有效方法。 展开更多

关键词 点云分类 建筑物变化检测 布料模拟滤波算法 动态图神经网络 三维变化

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一种基于CSF-WOA-LSSVM的匹配点云土石方量计算方法 被引量：3

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作者 何广焕 唐诗华 +3 位作者 王文贯 张炎 刘银涛 蒙金龙 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第30期13194-13201,共8页

土石方量的获取在各工程项目中占据着重要地位,为了提高无人机倾斜摄影测量技术在土石方量计算中的工作效率、成果精度,提出一种基于CSF-WOA-LSSVM的匹配点云土石方量计算方法。该方法首先通过布料模拟滤波(cloth simulation filtering,... 土石方量的获取在各工程项目中占据着重要地位,为了提高无人机倾斜摄影测量技术在土石方量计算中的工作效率、成果精度,提出一种基于CSF-WOA-LSSVM的匹配点云土石方量计算方法。该方法首先通过布料模拟滤波(cloth simulation filtering,CSF)对匹配点云进行地面点提取,可有效剔除噪声点和非地面点;然后利用最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)对滤波后的地面点空洞进行插值修复,并引入鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)对LSSVM插值模型中的正则化参数和核函数参数进行优化;最后将插值修复完成的地面点导入南方CASS软件进行土石方量计算。应用该方法与CSF-LSSVM法、CSF-Kriging法以及RTK土石方量实测数据进行对比分析,结果表明,该方法的准确性优于其他2种滤波插值方法,相较于RTK土石方量实测结果,差值比为1.38%,完全符合土石方量计算的规范要求,并提高了工作效率。 展开更多

关键词 布料模拟滤波 鲸鱼算法 最小二乘支持向量机 土石方量计算

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