收藏本站
收藏 | 论文排版

基于地面三维激光点云的形变监测技术研究

姚瑶  
【摘要】:随着地面激光三维成像系统硬件设备的日趋成熟和数据后处理软件功能不断迭代,地面三维激光扫描仪愈来愈多地被应用于空间测量、模型重建、结构健康监测等领域。基于点云高密度、高精度、包含信息量大等特征,点云预处理和应用成为近年研究热门。利用点云进行高精度建模并对观测对象的形变做分析则是测绘领域一个新兴方向。本文基于激光扫描仪,对多个不同场景进行多次外业实验数据采集,围绕点云数据的预处理、三维模型重建以及利用点云数据进行目标物微小形变分析,提出了对应的改进算法和数据分析处理流程。本文着重对以下问题进行了详细深入的研究:本文详细分析点云数据的空间几何特征和光谱特征,对无序点云进行k-d树划分,构建其拓扑关系,提高查询效率;分析点云数据回波反射强度、RGB值等特点,并构建了彩色点云模型。在此基础上,研究了点云分割常用算法并提出改进方法,提高分割的准确度。本文结合点云色彩特征和回波反射强度,提出了“基于回波反射强度的区域生成分割算法”,将几何特征作为生长条件首要判断量,回波强度作为辅助判断量,提高点云分割准确度,并通过实验验证算法可行性。在点云配准算法上,针对最近点迭代法和正态分布变换法作出深入研究分析,提出了一种“NDT粗配准寻找同名点、多次变化阈值的ICP精确配准双站数据”的多步配准策略。该策略快速寻找到较接近的初始位置变换矩阵,渐进精确配准,配准效率平均提高50%,配准精度达到0.001m量级。针对三维点云模型重建问题,研究泊松重建和Delaunay三角网重建的过程,使用贪婪投影三角化方法对模型进行重建,分析后发现模型表面孔洞较多。为提高模型精度,提出将贪婪算法局部迭代并配合pcl点云库自带SVM库预测缺失部分点坐标,对实验数据进行建模,得到了较平滑的三维模型,三维模型的建模标准偏差达到0.2345mm。综合上述研究内容和点云处理步骤,选取广东省英德市水库大坝为实验观测目标,设计外业采集实验,运用上述算法和流程进行点云数据处理和三维模型建立。对双站数据的模型分别从点对点、模型差分的角度定量分析了两次数据的形变特征量,得到了较好的实验结果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前12条
1 畅陈豪;刘如飞;柴永宁;王风春;;点云剖面特征描述的路面坑槽提取方法[J];地理空间信息;2021年02期
2 陈浩;王剑强;马展;;人工智能在点云压缩中的应用前景[J];人工智能;2021年01期
3 王智超;刘尚国;郑硕;;独立模型法点云拼接在建筑倾斜监测中的应用[J];测绘地理信息;2021年02期
4 许本有;章旭;杨盈莹;;用于消除激光雷达点云图像弯曲的算法研究[J];激光与光电子学进展;2021年01期
5 罗玉涛;秦瀚;;基于稀疏彩色点云的自动驾驶汽车3D目标检测方法[J];汽车工程;2021年04期
6 王鹏;邓彬;李柏阳;;结合平面模型与区域增长的矿石点云分割[J];长江信息通信;2021年04期
7 宋绪杰;戴孙浩;林春雨;詹书涛;赵耀;;伪点云修正增强激光雷达数据[J];中国图象图形学报;2021年05期
8 刘友群;敖建锋;;基于多信息深度学习的3D点云语义分割[J];激光与红外;2021年05期
9 李俊峰;汪璐;邓非;陈屹;程前;;基于空地激光点云的隧道滑坡应急监测[J];地理空间信息;2021年06期
10 张亦芳;李立;刘光帅;;基于特征显著性的点云自适应精简[J];计算机工程与设计;2021年08期
11 张晓龙;江昆;孙恺;刘茂林;邵振雷;肖鹏川;杨殿阁;;激光雷达的内参建模与点云修正方法[J];汽车工程;2021年08期
12 王俊锴;谭台哲;杨天宇;;基于对抗生成网络的单幅图像生成点云方法[J];现代计算机;2021年23期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 曾卓;曹家印;;基于POS数据的无人机载LiDAR点云质量检查方法研究[A];中国水利学会2018学术年会论文集第三分册[C];2018年
2 张鑫;张艳;;基于ResUNet网络的Gm-APD激光雷达空间目标点云配准[A];第三届中国空天安全会议论文集[C];2021年
3 陈义飞;于春磊;郑世良;梁爽;陆彦辉;赵亚丽;江昆;;基于FPGA软硬件协同优化的自动驾驶汽车实时点云目标检测[A];2021中国汽车工程学会年会论文集(1)[C];2021年
4 姚万业;庞泽伟;刘彤宇;王祝;;基于改进点云配准方法的RGB-D相机V-SLAM[A];第40届中国控制会议论文集(15)[C];2021年
5 赵峰;刘刚;;基于BIM和激光扫描点云技术的智能安装系统的研究及开发[A];第八届BIM技术国际交流会——工程项目全生命期协同应用创新发展论文集[C];2021年
6 王亚梅;任高升;周益;;融合UAV影像和TLS点云的精细化城市三维实景建模研究[A];江苏省测绘地理信息学会2020年学术年会论文集[C];2020年
7 朱荷欢;武文;孙玉婷;;三维建模不同技术方法的特点研究及应用思考[A];南京市国土资源信息中心30周年学术交流会论文集[C];2020年
8 刘俊生;缪小元;;基于点云法向量稳健估计的建筑物立面分割方法[A];江苏省测绘地理信息学会2020年学术年会论文集[C];2020年
9 王研;张晓林;罗山东;;无人机结合点云在带状地形图测绘中的应用[A];石油天然气勘察技术中心站第二十八次技术交流研讨会论文集[C];2020年
10 姚辉文;;基于无人机航测点云的等高线制作方法[A];石油天然气勘察技术中心站第二十八次技术交流研讨会论文集[C];2020年
11 朱倩;王文光;张玉玺;;基于几何特征的复杂点云目标分析[A];第十四届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2021年
12 王彦平;刘宇通;李洋;强百祥;邱叶林;林赟;申文杰;;基于CSM的毫米波雷达点云匹配定位方法[A];第十四届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2021年
13 冯家兴;宋冬梅;王斌;单新建;谢霄峰;;基于张量分解的机载LiDAR点云断裂线提取[A];2020年中国地球科学联合学术年会论文集(九)—专题二十五:大地震发生的物理机制与预测方法和技术、专题二十六:地球物理场卫星观测技术与应用、专题二十七:空间大地测量与地壳动力学[C];2020年
14 刘兴奇;祝磊;郭俊平;马德云;左勇志;;基于地面三维激光扫描点云骨架的建筑物垂直度检测[A];2021年工业建筑学术交流会论文集(上册)[C];2021年
15 张森;段晓峰;韩峰;杜阳阳;牛进德;;基于PCL的轨道点云信息建模新技术研究[A];复杂艰险山区铁路勘察设计创新与应用——中国铁道学会工程分会第七届线路专业委员会第四次会议论文集(下册)[C];2020年
16 孙迪;;基于三维激光点云的雕塑Nurbs模型构建方法研究[A];第二十二届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集(一)[C];2021年
17 徐洋洋;孙博;周先峰;洪艳;戴心野;;基于人机交互的车载道路点云杆状物特征提取方法[A];第二十二届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集(一)[C];2021年
18 冯茂林;;复杂山区机载Lidar点云滤波[A];复杂艰险山区铁路勘察设计创新与应用——中国铁道学会工程分会第七届线路专业委员会第四次会议论文集(上册)[C];2020年
19 宋强;吴永欢;吴蔚;孙煜华;;基于PCA的电力杆塔点云提取方法[A];第三届智能电网会议论文集——智能用电[C];2019年
20 汤伏全;何柯璐;;机载激光点云构建矿区地表沉陷模型的方法探讨[A];中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第八届全国矿区土地复垦与生态修复学术会议交流材料[C];2019年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 胡晓斌;车载移动测量地物分类方法与重建技术研究[D];武汉大学;2016年
2 蔡湛;迁移学习点云滤波及建筑物特征线提取研究[D];武汉大学;2018年
3 李亮;基于点云匹配的智能车定位方法研究[D];上海交通大学;2018年
4 师翊;基于点云的苹果树冠层光照分布与生长过程数字化关键技术研究[D];西北农林科技大学;2019年
5 徐敏峰;基于质点分布优化的点云法向一致性和重新网格化研究[D];山东大学;2019年
6 程旭;复杂零件三维重建与点云配准技术研究[D];华中科技大学;2019年
7 杨佳琪;点云局部特征描述与匹配研究[D];华中科技大学;2019年
8 吴东庆;基于离散微分几何理论的3D点云配准与评价方法研究[D];广东工业大学;2019年
9 霍朗宁;基于单站地基激光雷达数据的油松失叶率定量估算研究[D];北京林业大学;2019年
10 汤慧;基于优化特征约束的文物碎片虚拟匹配方法研究[D];西北大学;2019年
11 谭骏祥;车载LiDAR点云数据质量改善方法研究[D];武汉大学;2018年
12 崔昊;基于结构光点云的轨道扣件服役状态检测关键技术研究[D];武汉大学;2019年
13 宰大卫;大规模点云局部特征提取与应用技术研究[D];厦门大学;2018年
14 董友强;倾斜航空影像提取建筑物关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2019年
15 赵宗泽;基于数学形态学的机载LiDAR点云建筑物区域提取[D];武汉大学;2016年
16 魏崇阳;城市环境中基于三维特征点云的建图与定位技术研究[D];国防科学技术大学;2016年
17 奚以成;基于机载LiDAR技术的城市智能感知与变化检测技术研究[D];沈阳农业大学;2018年
18 宋孟肖;LiDAR点云辅助的城区航空影像空中三角测量[D];武汉大学;2018年
19 李明磊;激光扫描点云的线结构提取与应用研究[D];战略支援部队信息工程大学;2017年
20 曹如军;基于机载LiDAR点云的建筑屋顶三维重建[D];武汉大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 康志恒;三维大规模点云场景下的感知算法研究[D];上海交通大学;2020年
2 秦国成;桥梁结构点云的自动化处理与应用研究[D];重庆交通大学;2020年
3 董蕴泰;基于图卷积的大场景点云分割方法研究与应用[D];西北大学;2021年
4 索传哲;基于深度学习的大场景激光点云环境识别研究[D];东南大学;2020年
5 李磊;面向室内装修环境的3D点云语义分割方法研究[D];电子科技大学;2021年
6 高奎;基于点云信息的异型铸件机器人打磨规划技术研究[D];哈尔滨工业大学;2020年
7 徐鹏;基于深度学习的点云场景语义分割方法研究[D];上海电力大学;2020年
8 龚成贵;点云语义分割和建模[D];北京交通大学;2020年
9 冯云鹤;基于激光点云和多视角图像的城市道路树木检测与分类[D];厦门大学;2019年
10 吴荣仁;基于深度学习的点云树木分割及其胸径估计[D];厦门大学;2019年
11 张铁译;基于重心Voronoi剖分的高质量点云重采样研究[D];厦门大学;2019年
12 张文豪;基于超体素的三维室内点云场景分割技术研究[D];湖南大学;2019年
13 王二民;三维激光点云曲面重建技术研究[D];武汉大学;2019年
14 朱菁玮;基于红外影像的MLS点云信息增强[D];武汉大学;2019年
15 李育胜;一种基于2D图像驱动的稀疏点云分割方法[D];深圳大学;2019年
16 吴伟坊;基于机载LiDAR系统激光点云与图像点云的融合技术[D];华南理工大学;2019年
17 钱婷;基于深度学习的机载点云分类研究[D];东华理工大学;2019年
18 杨朋;基于多视角拼接技术的物体三维形貌重建方法研究[D];上海交通大学;2018年
19 刘鹏;基于多核DSP的激光点云三维重构技术研究[D];长春理工大学;2019年
20 贾雪;顾及点云相关性的抗差加权整体最小二乘配准算法研究[D];安徽理工大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前11条
1 本报记者 杨静;私企的天空有点云[N];山西经济日报;2001年
2 记者 张莹莹;指点云岭 激扬文字[N];云南政协报;2012年
3 商报记者 张绪旺;盘点云计算:概念众多 能力存疑[N];北京商报;2011年
4 记者 王力中 通讯员 沈惠芳;世界顶尖点云扫描设备技术入驻德清[N];湖州日报;2015年
5 曹裕华 高化猛 江鸿宾;激光点云 亦真亦幻[N];解放军报;2013年
6 VAR记者 张林才 郭宏远 彭敏;点云成金[N];电脑商报;2011年
7 高卫松 蔡列飞;武大师生两论文获美国摄影测量与遥感学会奖[N];中国测绘报;2014年
8 记者 祝桂峰 通讯员 张荣;构建“智慧广州”又添新技术[N];中国矿业报;2012年
9 贵阳日报融媒体记者 谢孟航 梁俊鹏;贵州快点在线科技有限公司负责人林志辉:“贵安大数据优势帮我们绘就了创业蓝图”[N];贵阳日报;2021年
10 张立本 彭桂辉;航测局四项科研成果通过鉴定[N];中煤地质报;2014年
11 本报记者 李树翀;价值:云计算的终极砝码[N];中国计算机报;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978