面向磁浮轨道的多源点云数据的混合滤波方法

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。

基于多源点云数据集成的河道地形特征提取与变化监测

基于多源点云数据集成的技术,对河道地形特征进行提取与变化监测。通过融合不同来源的点云数据,实现了对河道地形的高精度建模,并提取出了河道的地形特征,如宽度、深度、坡度等。同时,利用上述特征对河道的地形变化进行监测,为水利工程、水资源管理和环境保护等领域提供重要的数据支持。

多源点云融合技术在古建筑测绘中的应用

加强古建筑的保护、管理和合理利用,对传承和弘扬中华民族优秀文化传统、增强民族凝聚力具有重要意义。本文针对单一测绘手段难以兼顾古建筑点云数据采集精度、效率及完整性的问题,提出一种融合三维激光扫描、倾斜摄影测量、贴近摄影测量等技术获取的点云对古建筑进行精细化建模的方法。在提高效率的同时,对古建筑进行全面、高精度的测绘工作,为古建筑的保护与修缮提供可靠的技术支持。

基于多源点云数据的融合及三维建模技术的研究与应用

单一方式获取的三维数据不仅易受周边地理位置影响,且数据采集范围的局限性大,造成所采集到的三维空间信息及数据无法对建筑物进行准确描述。相比仅采用无人机倾斜摄影技术构建的三维模型或单独创建的三维激光扫描模型,整合多元点云数据形成的三维模型能全面展现建筑物的内部及外部空间的完整三维特征,展现出显著的优越性。有鉴于此,本研究致力于探索和实践一种结合多源点云数据融合与三维模型构建的方法学。具体实施中,我们将源自无人机倾斜摄影测量的稠密点云数据与三维激光扫描技术捕获的激光点云数据相结合,采用Smart3D软件平台处理这种混合数据集,旨在构建出精确反映特定建筑物三维现实形态的模型。结果表明,基于无人机及扫描仪的多源点云数据的融合建模技术,可实现无人机航空影像与三维激光点云的室内外一体化建模,能够全方位无死角的表达建筑物的三维信息及结构特点,从而达到对建筑物高还原、高精度的三维建模。

基于多源点云的建筑物立面太阳能潜力估计

提出了一种基于多源点云的建筑物立面太阳能潜力估计方法。该方法首先融合地面激光点云和机载影像数据,然后根据融合数据的特点,设计一种基于射线法的日照时长估计算法,并简化用于建筑物立面的太阳辐射模型,从而实现建筑物立面上的太阳能潜力估计。选取2栋朝向不同、形态不同的建筑物进行试验,结果表明,该方法能有效地估计立面上的太阳能潜力,结合点云立面自动化窗户提取的结果,可将结果细化到单个窗户,用于建筑日照标准检验,窗户太阳能潜力估计等应用。

岩溶洞穴多源点云数据的获取及融合方法

为了有效采集岩溶洞穴内部点云数据,克服单一数据采集手段获取岩溶洞穴内点云数据存在较多数据缺失的问题,通过地面架站式三维激光扫描仪、背包式三维激光扫描仪和摄影测量技术获取岩溶洞穴内的多源点云数据,并采用改进的ICP算法对多源点云数据进行融合。结果表明,采用多种数据采集手段能有效采集岩溶洞穴内的三维点云数据,弥补单一数据采集手段造成的数据缺失,得到较为完整的点云数据。采用改进的ICP算法,可以得到较好的数据融合效果。

基于多源点云数据的铁路线路信息化

相比于传统测量手段,移动扫描技术能够提高测量效率,但点云数据具有体积大、密度高、冗余数据多等特点,测量过程中扫描仪覆盖范围大,大量无效点云被获取。针对该问题,本文提出了一种基于多源点云数据提取铁路线路信息的方法。首先,根据钢轨点云的反射强度和几何特征预处理,采用微分的思想提取线路中心线;其次,对钢轨点云模型降维处理,参考高速铁路路用钢轨轨头宽度允许误差设定收敛条件建立钢轨模型,提取线路平面线和纵横断面;然后,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取接触线和站内附属设备;最后,基于反射强度快速分割钢轨,采用Dynamo编程语言对Revit进行二次开发,快速建模,对推动铁路设计智能化、可视化水平具有十分重要的作用。

基于多源点云与WebGIS的智慧校园系统设计与实现

针对传统三维建模方式构建三维智慧校园模型制作工作量大、成果周期长且建筑细节少等缺点,该文基于无人机倾斜摄影与背负式扫描激光雷达获取点云数据并进行融合处理,快速构建具有真实地理信息的校园三维模型。服务于校园建设规划与维护管理需求,该文基于WebGIS及Echarts等第三方库进行系统开发,实现校园信息可视化及多种空间分析功能,并针对性设计校园监控安防、校园建设规划、校园疫情防控3个应用案例。

改进TrICP算法的多源点云配准研究

针对建筑物多源点云数据配准时出现配准精度低和效率不高的问题,提出一种基于主成分分析(PCA)的改进修剪迭代最近点(TrICP)多源数据配准方法。首先采用PCA算法对点云计算主轴方向,并基于方向反向问题创建校正矩阵进行校正,从而得到两组点云的初始良好位姿转换,完成点云的粗配准步骤;然后针对修剪迭代最近点中搜索点对和迭代次数问题,采用赋权的改进修剪迭代最近点算法完成两种点云数据的精配准。实验数据结果表明,改进的配准算法可以有效地减少多源点云数据迭代次数,提高配准精度并且保证了点云的完整性,相较于其他三种对比算法,精度分别提高56.75%、39.60%、28.08%,有效提升了配准的效率。

基于多源激光点云融合的建筑物BIM建模

阐述了激光点云技术的基本原理,强调了多源数据的融合对提高模型精度的重要性,分析了建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)的定义、发展及其与激光点云的结合。并提出了一种系统的BIM建模方法,包括点云数据的获取、融合、建模流程及精度评估。通过应用案例,验证了该方法的有效性和实际应用效果,以期为推动建筑信息化进程的智能化发展提供参考。

多源异构点云融合技术在古建筑信息留存中的应用

针对单一测绘手段难以获取古建筑表面完整空间信息的问题,本文提出了采用多源异构点云融合技术实现古建筑完整空间信息留存的方法。该方法首先采用由整体到局部的扫描策略实现古建筑主体激光点云数据采集,然后采用低空航空摄影测量技术完成扫描盲区的影像数据采集,最后基于光束法平差理论完成点云数据生产,实现了多源异构点云数据融合。试验表明,该方法能够满足古建筑信息留存的需要,在古建筑保护领域具有较好的推广和借鉴价值。

基于三维激光点云的古建筑BIM建模方法研究

随着信息化程度的提高,城市建筑物三维BIM建模迅速发展,传统全站仪采集数据建模方法效率低下,对于异形结构采集数据难度较大。结合三维激光扫描技术,本文探讨综合使用多种手段获取三维点云数据,采用专业点云处理软件经坐标转换、点云拼接、点云去噪、点云数据平滑、点云数据抽稀等操作,对多源点云数据进行深度融合,提取有效信息构建三维BIM模型,真实还原城市建筑物三维场景。结合中国海洋大学历史建筑物项目,对历史建筑物的点云扫描质量进行验证,结果表明点云数据质量良好,基于三维扫描技术的多手段点云数据获取与融合,对于快速构建BIM模型,形成一体化的真三维场景提供了一种快速、便捷、可靠的新途径。

车载LiDAR和无人机一体化控制的全息数据采集与应用研究

针对多源异构点云融合中数据基准不一致、尺度和精度不同的问题,构建了测区地面控制、车载激光扫描、无人机建模一体化控制体系。以上海张江科学城为实验区域,利用车载激光扫描系统结合大疆M300无人机进行测区全息数据采集,通过一体化控制体系融合车载激光扫描地面点云和无人机密集匹配点云,生成城市空间各高度完整的点云模型。利用融合点云和倾斜摄影模型进行各类地物矢量特征提取,生产全要素地形图。结果表明,车载LiDAR和无人机一体化控制实现了多源异构点云高精度融合,生产的全要素地形图要素种类丰富,精度满足项目要求。车载LiDAR和无人机一体化控制的全息数据采集方法实现了多源点云数据融合,为全要素地形图生产与智慧城市建设提供了精细化数据支撑。

三维激光扫描技术在地铁隧道工程中的综合应用

作为实景复制技术,三维扫描能够对扫描场景进行高精度还原。三维激光点云含有位置和属性信息,基于多源传感器获取的地铁隧道点云数据,对其进行深度分析挖掘,可以获取更多有用信息。本文以青岛地铁2号线为例,结合青岛市勘察测绘研究院购置的固定式扫描仪和移动扫描系统,探讨外业采集和数据处理过程的重点和难点,分析其在断面检测、限界分析、混凝土厚度检测、病害检测、变形检测以及原始数据存档等方面的综合应用,最终建立地铁隧道工程的实景三维信息数据库,为地铁后续运营管理提供了原始资料,为以后类似项目提供了借鉴。

三维激光扫描在地铁隧道中的应用

三维激光扫描仪测量技术是一种实景复制再现技术,它可以精确地再现被扫描的景物。三维点云包含了位置、属性等方面的信息,利用多源扫描仪传感器获得的三维点云数据进行深入地挖掘和分析,能够得到更多有用的信息。文章以我院采购的固定式三维激光扫描仪及移动扫描系统在某地铁中的应用为实例,对三维激光扫描仪在地铁隧道断面测量、结构限界分析、混凝土厚度检测、环片渗漏水病害检测等方面的应用进行了分析,并建立地铁隧道三维数字模型,为今后地铁隧道的实际运营和管理打下基础,并为今后同类工程建设提供参考。