地面激光雷达技术在石窟寺立面精细测绘中的应用研究 被引量：9

1

作者 郑书民 夏国芳 +1 位作者 胡春梅 张礼海 《激光杂志》 北大核心 2016年第1期5-8,共4页

本文简述了地面激光雷达技术在文化遗产信息留取方面的基本情况以及该技术在石窟寺立面图制图过程中所面临的诸多问题。针对所存在的问题,依托新疆库车地区某石窟寺数字化保护工程实例,设计出一套基于不规则三角网模型和影像数据的洞窟... 本文简述了地面激光雷达技术在文化遗产信息留取方面的基本情况以及该技术在石窟寺立面图制图过程中所面临的诸多问题。针对所存在的问题,依托新疆库车地区某石窟寺数字化保护工程实例,设计出一套基于不规则三角网模型和影像数据的洞窟立面图精细测绘方法,并对其中关键技术做了详细的论述,最终的成果形式为影像立面图。实践证明,得益于二维与三维环境下协同制图模式,该方法不仅能确保洞窟各立面制图边界完整且相互之间无交叉现象,同时也实现了洞窟立面各要素线划信息精细化测绘,对非规则类文物对象的立面测绘具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 激光雷达技术 石窟寺 非规则类文物 影像立面图 精细测绘

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基于三维激光扫描技术的古建筑模型构建 被引量：11

2

作者 王天明 王晏民 黄明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期146-150,共5页

三维激光扫描技术数据获取速度快、精度高、不许接触目标等诸多优点使其在古建筑测绘中的应用越来越广泛。本文针对古建筑点云模型散乱、数据量大、美观度低、不便管理等问题,提出了以三维激光扫描技术为基础、以古建筑部件为单位建模... 三维激光扫描技术数据获取速度快、精度高、不许接触目标等诸多优点使其在古建筑测绘中的应用越来越广泛。本文针对古建筑点云模型散乱、数据量大、美观度低、不便管理等问题,提出了以三维激光扫描技术为基础、以古建筑部件为单位建模的新思路,并以故宫博物院中太和门为例,从外业数据采集、内业数据处理及建模技巧等方面,详细介绍了该建模方式。 展开更多

关键词 古建筑 三维激光扫描 建模

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应用三维线特征自动配准建筑物点云数据 被引量：12

3

作者 王晏民 石宏斌 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第9期23-25,共3页

针对建筑物中丰富的线特征,提出一种点云数据自动配准方法。该方法以两非平行空间直线作为配准基元,以线对夹角和垂距作为相似性测度,在相邻两站间匹配同名线对,以同名线对的垂线中点作为同名点解算最终变换模型。试验结果表明,在没有... 针对建筑物中丰富的线特征,提出一种点云数据自动配准方法。该方法以两非平行空间直线作为配准基元,以线对夹角和垂距作为相似性测度,在相邻两站间匹配同名线对,以同名线对的垂线中点作为同名点解算最终变换模型。试验结果表明,在没有初始估计的情况下,利用三维线特征能够有效地完成具有部分重叠的建筑物点云数据的自动配准。 展开更多

关键词 地面激光三维扫描 自动配准 三维线特征 旋转不变量

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地面三维激光扫描仪与外架数码相机间安置参数的高精度标定 被引量：15

4

作者 李明磊 高欣圆 +2 位作者 李广云 王力 刘松林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2158-2166,共9页

提出了地面三维激光扫描仪与外置数码相机安置参数的高精度标定方案。首先,利用商业化近景摄影测量系统对相机内参数进行单独标定;然后,利用回光反射标志作为二维和三维匹配的同名控制点,对直接线性变换进行拓展应用,在算法迭代过程将... 提出了地面三维激光扫描仪与外置数码相机安置参数的高精度标定方案。首先,利用商业化近景摄影测量系统对相机内参数进行单独标定;然后,利用回光反射标志作为二维和三维匹配的同名控制点,对直接线性变换进行拓展应用,在算法迭代过程将内参数作为已知值对外参数进行求解;最后,根据相机数据采集特点确定其拍摄全景时多张影像之间的位置关系,对多张影像的外方位元素进行求解,从而实现全景点云与全景完整影像之间的映射。进行了实验测试,利用安置参数标定结果反求验证点像素坐标与真实测量结果之差验证了本文标定方法的精度和可行性。实验显示:点云与影像间的映射精度可达到1像素左右;相机拍摄全景获取的影像与全景点云可以实现正确映射,表明提出的标定方法正确,满足纹理贴图及将影像作为特征提取辅助信息的精度要求。 展开更多

关键词 地面三维激光扫描仪 数码相机 安置参数 标定 直接线性变换

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地面激光扫描数据处理系统的设计与实现 被引量：12

5

作者 黄明 王晏民 +1 位作者 付昕乐 郭明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第8期55-58,共4页

尽管地面激光雷达数据采集的工程应用日益广泛,但激光雷达点云数据的海量特征及数据处理的复杂性,导致地面激光扫描点云数据处理软件系统严重滞后。针对这一现状,本文提出地面激光扫描数据处理系统设计架构及实现方式。首先确立以点云... 尽管地面激光雷达数据采集的工程应用日益广泛,但激光雷达点云数据的海量特征及数据处理的复杂性,导致地面激光扫描点云数据处理软件系统严重滞后。针对这一现状,本文提出地面激光扫描数据处理系统设计架构及实现方式。首先确立以点云数据引擎及三维交互可视化作为系统的内核,其中点云数据引擎负责大数据的存取,三维交互可视化实现数据处理的计算可视化与成果展示;然后在此内核基础上构建数据交换、点云配准、点云重建、点云分割、模型重建、纹理重建六大数据处理功能层;最后针对系统大数据的处理分析其关键技术,并给出实现方法。 展开更多

关键词 地面激光雷达扫描 点云数据 数据库存储 数据处理 三维交互可视化

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基于地面激光雷达技术计算复杂区域土方量 被引量：9

6

作者 张磊 王晏民 王国利 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期155-158,186,共5页

传统土方量计算方法在计算复杂地形土方量时数据处理过程复杂,计算结果精度不足。本文针对传统方法在复杂地形土方量计算中存在的问题,提出采用地面激光雷达技术快速精确计算复杂地形土方量的具体方法;通过工程实例,对地面激光雷达的数... 传统土方量计算方法在计算复杂地形土方量时数据处理过程复杂,计算结果精度不足。本文针对传统方法在复杂地形土方量计算中存在的问题,提出采用地面激光雷达技术快速精确计算复杂地形土方量的具体方法;通过工程实例,对地面激光雷达的数据采集、预处理、构建三角网模型过程以及计算原理进行详细介绍,分别采用两种处理软件对模型与基准平面之间所夹空间进行计算,对比分析得出精确的土方量数据,为工程的后期处理提供可靠的基础资料。 展开更多

关键词 地面激光雷达 土方量计算 三角网模型

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小型风力发电机组叶片模态分析 被引量：7

7

作者 李书文 郭明 祝磊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1114-1118,共5页

小型风力发电机组的叶片常年承受动态荷载。为研究其动力特性,以某小型风力发电机组叶片为研究对象,通过叶片振动试验测试其频率和振型,并运用ANSYS有限元分析软件建模分析其模态,有限元结果与试验结果接近。该文的研究可为小型风力发... 小型风力发电机组的叶片常年承受动态荷载。为研究其动力特性,以某小型风力发电机组叶片为研究对象,通过叶片振动试验测试其频率和振型,并运用ANSYS有限元分析软件建模分析其模态,有限元结果与试验结果接近。该文的研究可为小型风力发电机组叶片动力特性分析提供参考。 展开更多

关键词 风能 小型风力发电机组 叶片 振动试验 有限元模型 模态分析

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基于Direct3D的三维场景漫游系统设计与实现 被引量：3

8

作者 杨芳 黄明 王晏民 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期182-186,共5页

针对传统的三维场景漫游系统存在仿真性差、绘制效率低、无法进行快速交互漫游等不足,提出一种基于Direct3D的三维场景漫游系统,具体介绍了该三维场景漫游系统的设计与实现过程。该系统目前已被应用到实际的三维浏览平台软件中,能够快... 针对传统的三维场景漫游系统存在仿真性差、绘制效率低、无法进行快速交互漫游等不足,提出一种基于Direct3D的三维场景漫游系统,具体介绍了该三维场景漫游系统的设计与实现过程。该系统目前已被应用到实际的三维浏览平台软件中,能够快速、逼真地实现三维场景的漫游效果。 展开更多

关键词 三维场景 虚拟漫游 DIRECT3D 天空盒 虚拟地球

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基于雨量计的城区降雨插值不确定性分析 被引量：3

9

作者 戴培培 靖常峰 杜明义 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第4期38-42,共5页

以北京市西城区2013年6月23日自动雨量计实测数据为研究样本,采用反距离权重法、普通克里金法、径向基函数法等空间插值方法及交叉验证检验方法,以最小均方根误差为插值精度评价指标,分析了站点数量、站点密度、站点分布差异以及不同插... 以北京市西城区2013年6月23日自动雨量计实测数据为研究样本,采用反距离权重法、普通克里金法、径向基函数法等空间插值方法及交叉验证检验方法,以最小均方根误差为插值精度评价指标,分析了站点数量、站点密度、站点分布差异以及不同插值方法对城区降雨插值精度的影响。结果表明:1在城区插值分析中,站点数量及站网密度对插值精度影响较大,而站点分布影响较小,当雨量站点采样率不低于50%、站点密度选择中度分布时可得到较稳健的插值结果;2普通克里金法更适用于城区降雨空间插值。 展开更多

关键词 反距离权重法 普通克里金法 径向基函数法 不确定性分析 插值分析 降雨 城区

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基于深度图像的地面激光雷达与近景影像数据无缝纹理映射研究 被引量：3

10

作者 胡春梅 李天烁 王晏民 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第1期66-69,共4页

地面激光雷达与影像数据通过配准和纹理映射生成彩色仿真模型,但由于分辨率的差异,相邻两张影像与模型的纹理映射会出现纹理接缝现象。针对这一问题,本文以点云深度图像基准面为载体,把重叠影像投影到基准面上生成基准影像,并通过重叠... 地面激光雷达与影像数据通过配准和纹理映射生成彩色仿真模型,但由于分辨率的差异,相邻两张影像与模型的纹理映射会出现纹理接缝现象。针对这一问题,本文以点云深度图像基准面为载体,把重叠影像投影到基准面上生成基准影像,并通过重叠基准影像的匹配对纹理接缝处进行纠正,纠正后无缝的基准影像再反投影回模型,生成无缝仿真模型。该方法解决了激光雷达与影像缝纹理接缝问题,具有一定的现实性意义。 展开更多

关键词 地面激光雷达 近景影像 深度图像 纹理映射

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柱面基准下的深度图像建模研究 被引量：2

11

作者 黄明 杨炳伟 +1 位作者 李军 盛国君 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第10期24-29,共6页

不规则三角网模型重建点云模型是目前已经成熟的算法,但该算法具有较大的时间复杂度和空间复杂度,尤其是无法提取模型的几何参数,而三维模型重建后的几何参数的描述却具有重要的作用。针对这一问题,本文将传统深度图像概念拓展到了三维... 不规则三角网模型重建点云模型是目前已经成熟的算法,但该算法具有较大的时间复杂度和空间复杂度,尤其是无法提取模型的几何参数,而三维模型重建后的几何参数的描述却具有重要的作用。针对这一问题,本文将传统深度图像概念拓展到了三维,并提出了一种基于柱面基准的深度图像三维重建方法。首先利用高斯映射法和几何法确定柱面模型初值,再进一步通过Levenberg-Marquardt算法进行全局参数优化得到柱面参数曲面,将拟合的圆柱作为新的基准面进行点云格网化并计算深度值,所得到的具有栅格结构的深度值即为深度图像,进而得到基于深度图像的三维圆柱实体模型。试验表明,该方法在不降低精细纹理表达的前提下能够有效地实现快速构网,同时保留了几何参数信息等优势。 展开更多

关键词 点云 深度图像 柱面基准 三维建模 圆柱拟合

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图像平滑在地面激光点云与影像融合中的应用 被引量：2

12

作者 胡春梅 李天烁 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期45-49,共5页

针对地面激光点云与影像数据的融合,提出一种利用激光点云反射强度值将点云三维数据化为二维图像信息,根据图像的情况从多种图像平滑的方法中利用图像客观质量评价选择出一种最优的图像平滑的方法将激光反射强度图像进行去噪,最后利用... 针对地面激光点云与影像数据的融合,提出一种利用激光点云反射强度值将点云三维数据化为二维图像信息,根据图像的情况从多种图像平滑的方法中利用图像客观质量评价选择出一种最优的图像平滑的方法将激光反射强度图像进行去噪,最后利用激光反射强度图像与影像的匹配得到同名点,从而实现激光点云数据与影像数据的配准达到数据的融合。 展开更多

关键词 图像平滑处理 激光点云 近景影像 配准 数据融合

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基于激光反射强度的点云自动配准研究 被引量：14

13

作者 李天烁 王晏民 胡春梅 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期143-145,150,共4页

点云数据配准是三维激光扫描技术数据处理的研究热点问题之一,传统的ICP算法需要较好的初值且效率不高。为了实现点云的自动配准,本文针对激光点云反射强度和图像匹配的特点和应用,提出一种基于激光反射强度的点云自动配准方法,从而为实... 点云数据配准是三维激光扫描技术数据处理的研究热点问题之一,传统的ICP算法需要较好的初值且效率不高。为了实现点云的自动配准,本文针对激光点云反射强度和图像匹配的特点和应用,提出一种基于激光反射强度的点云自动配准方法,从而为实现ICP精确配准确定初值。试验结果表明,基于激光反射强度的点云自动配准方法能够良好地为ICP精确配准提供初值,同时提高了点云配准的准确性和效率。 展开更多

关键词 激光点云反射强度 SIFT匹配 正射投影 点云配准

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激光雷达技术在应县木塔形变分析中的应用 被引量：15

14

作者 郭明 闫冰男 +3 位作者 周腾飞 陈朝阳 张晨 刘运明 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第2期109-117,共9页

为了更好地对应县木塔进行保护,需要分析其形变程度,了解木塔的健康状况,进而制定科学的保护方案。利用地面激光雷达、高精度全站仪等测量传感器,通过激光雷达扫描和全站仪控制测量相结合的方案采集监测数据。首先对采集的点云数据进行... 为了更好地对应县木塔进行保护,需要分析其形变程度,了解木塔的健康状况,进而制定科学的保护方案。利用地面激光雷达、高精度全站仪等测量传感器,通过激光雷达扫描和全站仪控制测量相结合的方案采集监测数据。首先对采集的点云数据进行预处理,外部点云采用整体配准算法进行配准,通过特征进行粗配准和迭代最近点(ICP)算法进行精配准的两次配准,配准后根据控制点完成内、外点云坐标转换,通过罗德里格矩阵求解空间转换参数,最终得到绝对坐标系下的整体点云模型。对点云模型进行多种剖切,测量出柱子的倾斜角度、偏移距离以及整体倾斜角度等数据,定量分析单柱、单层及整体的形变。结果表明:应县木塔各层柱子都存在形变,木塔第2层形变较大,其中M2W23号柱子倾斜最严重;各层均向东北方向有不同程度的倾斜,西南面柱子的位移量普遍较大;从整体上看,木塔向东北方向倾斜并存在着复杂的扭转变形,木塔西侧由南向北发生顺时针扭转,东侧由南向北发生逆时针扭转;应县木塔正处于严重的形变中,急需进行保护。 展开更多

关键词 应县木塔 形变分析 激光雷达扫描 点云模型

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基于深度图像的司母戊鼎三维重构及其应用 被引量：4

15

作者 杨艳 王晏民 黄明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期187-189,208,共4页

目前利用三维激光扫描技术获得点云数据来建立文物虚拟三维模型已凸显出极大优势,为了解决传统三角网建模中计算复杂、数据量大、运算时间长等问题,本文提出利用建立深度图像模型的手段来重建文物三维模型。以司母戊鼎为例,通过对点云... 目前利用三维激光扫描技术获得点云数据来建立文物虚拟三维模型已凸显出极大优势,为了解决传统三角网建模中计算复杂、数据量大、运算时间长等问题,本文提出利用建立深度图像模型的手段来重建文物三维模型。以司母戊鼎为例,通过对点云数据分割、单个深度图像模型建立、纹理映射、模型合并等关键步骤的研究,总结出一套适用于文物三维彩色精细模型构建的工艺流程,并列举了三维彩色精细模型在文物研究与修复方面的应用。 展开更多

关键词 深度图像 点云 纹理映射 模型应用

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煤炭资源调查数据库系统设计与实现 被引量：5

16

作者 张小桐 黄明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期292-296,共5页

煤炭是我国宝贵的矿产资源,煤炭信息具有数据来源广、格式多样化的特点。针对此特点及以往煤炭资源数据库存在的不足,本文以某地区为例,在MapGIS平台上,综合利用GIS技术、空间数据库技术及Visual C#开发语言,建立煤炭资源调查数据库系统... 煤炭是我国宝贵的矿产资源,煤炭信息具有数据来源广、格式多样化的特点。针对此特点及以往煤炭资源数据库存在的不足,本文以某地区为例,在MapGIS平台上,综合利用GIS技术、空间数据库技术及Visual C#开发语言,建立煤炭资源调查数据库系统,以实现对煤炭资源原始资料和成果资料的高效管理与分析,为决策者提供更全面的服务支持。 展开更多

关键词 煤炭资源 资源调查 空间数据库 MAPGIS

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LM-CDBN超高层变形预测模型的构建与应用 被引量：2

17

作者 邱冬炜 王彤 +2 位作者 段明旭 罗德安 王来阳 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期310-316,共7页

为提高超高层建筑变形预测精度,对附有条件的深度信念网络(conditional deep belief network,CDBN)模型中权值及阈值调整方法进行了改进,使用LM (Levenberg-Marquardt)算法作为新的模型定权机制,构建了LMCDBN网络模型;将构建的LM-CDBN... 为提高超高层建筑变形预测精度,对附有条件的深度信念网络(conditional deep belief network,CDBN)模型中权值及阈值调整方法进行了改进,使用LM (Levenberg-Marquardt)算法作为新的模型定权机制,构建了LMCDBN网络模型;将构建的LM-CDBN超高层变形预测模型应用于一座298 m超高层建筑中;然后用训练误差、预测值拟合度、预测结果稳定性组成的综合评价体系对模型进行了评价;最后,将LM-CDBN模型分别与深度信念模型(deep belief network,DBN)、极限学习机(extreme learning machine,ELM)、基于无迹卡尔曼滤波的支持回归向量机(unscented Kalman filter-support vector regression,UKF-SVR)进行了预测结果对比.结果表明:在超高层建筑的变形预测中,相比DBN、ELM和UKF-SVR,LM-CDBN预测精度分别提升了32%、55%及24%,模型的信息提取稳定性及处理时变系统非线性问题的泛化能力得到了提高. 展开更多

关键词 深度信念网络 变形 预测 数据处理 参数估计

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基于平面基准深度图像建模的研究 被引量：1

18

作者 杨炳伟 王晏民 黄明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期151-154,163,共5页

散乱数据的TIN模型构建,存在数据量大、构网复杂、存储不便、内存消耗大等缺点。本文提出一种快速判断点在不规则多边形区域内的方法和快速提取点云边界的方法,继而提出一种基于平面基准的深度图像建模方法。该方法能够实现有效的快速... 散乱数据的TIN模型构建,存在数据量大、构网复杂、存储不便、内存消耗大等缺点。本文提出一种快速判断点在不规则多边形区域内的方法和快速提取点云边界的方法,继而提出一种基于平面基准的深度图像建模方法。该方法能够实现有效的快速构网、减少数据存储量、几何纹理清晰、纹理贴图方便、可进行多分辨率LOD(level of detail)表达等优点。 展开更多

关键词 点云 不规则多边形 边缘 基准面 深度图像

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