基于改进的形态学LIDAR点云数据的滤波算法.pdfVIP

四川建筑科学研究 第36卷 第6期 294 SichuanBuildingScience 2010年 12月 基于改进的形态学 LIDAR点云数据的滤波算法 唐益平 (西南科技大学环境与资源学院，四川 绵阳 621010) 摘 要：机载激光雷达是近些年发展起来的新兴测量技术，广泛应用于高分辨率 DTM 的生产。基于LIDAR点云数据获取 DTM的过程实际上是一个滤波的过程，即将原始数据中的非地面点去除。本文利用形态学方法对LIDAR数据进行滤波处 理，处理前，首先对离散的点云数据进行重组生成格网化的三维坐标。为了获取更好的滤波效果，算法中采用动态变化滤波 窗口。通过试验分析发现，不断变化的滤波窗口尺寸可以有效地去除植被、车辆、建筑物等大小不同的目标地物，具有一定的 实用性。 关键词：LIDAR；形态学 ；滤波 中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2010)06—294—03 Improvementm0rph0lOgicalfilterforairborneLIDAR data TANG Yiping (SchoolofEnvironmentandResource，SouthwestUniversityofScienceTechnology，Mianyang 621010，China) Abstract：LIDAR isanew developpingtechnologyinresentyears．IthasbeenwidelyusedforDTM production．ExtractingDTM from LIDARisjustafilteringprocessoforiginaldata，namelyremovingnon—groundpoints．Thepaperin~odueesmorphologicalfilterofr LIDARdatawhichwasreformedtoregular d．Forimprovingtheefficiencyofhteoriginalalgorithm，thepaperproposestoapplythe operationswithdifferentwindowsizestothedatasetseveraltimesstartingrfomthesmallestsize．Th etestresultshowshtattheimproved methodcallremovevegetation，vechicleandconstructioneffectively． Keywords：LIDAR；morpholoyg ；filtering 能性就越小 J。 O 引 言 形态学是基于集合论对图像进行分析的数学工 机载激光雷达 (LightDetectionandRanging， 具，它是用具有一定形态的结构元素度量和提取图 LIDAR)是一种集激光、全球定位系统 (GPS)和惯 像中的对应形状以达到对图像分析和识别 的目 性导航系统 (INS)三种技术于一身的系统，用于获 的 J。目前，形态学已被广泛地应用于LIDAR数据 得地面离散点三维坐标_1J。它的出现，使得快速、 的滤波 。为了获取更好的滤波效果，本文算法 中采 高效获得大面积、高分辨率DTM成为可能。 用动态变化的滤波窗口。通过试验分析发现 ，不断 通常，LIDAR 的扫描 目标不仅包括裸露的地 变化的滤波窗口尺寸，可以有效地去除植被、车辆、 面，还有建筑物、植被、车辆等特征地物。因此，为了 建筑物等大小不同的 目标地物，具有一定的实用性。 获得DTM，需要采取一定方法去除非地面的激光脚 点，这一过程称为滤波。滤波的基本原理是邻近激 1 改进的形态学滤波算法 光脚点问的高程突变(局部不连续)一般不是由地