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公开(公告)号：CN109948414A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201811634829.1
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于LiDAR点云特征的电力走廊场景分类方法，其首先确定目标电力走廊场景，采集该场景的激光扫描数据；其次对采集到的原始LiDAR点云数据进行去噪等预处理；再次根据不同地物目标的点云空间拓扑结构，确定邻域的形状和尺寸，定义合理特征，进行特征提取，构建单点特征向量；最后利用有标签的点云数据，通过随机森林分类器，对目标场景的点云进行分类，获得杆塔、电力线、植被、建筑和地面点云。本发明克服了传统的场景分类方法精度低、数据适应性差的缺陷，实现了电力走廊场景的自动化分类。
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公开(公告)号：CN109859308A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201811638696.5
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
IPC分类号： G06T17/00
摘要： 本发明公开了一种基于城市矢量数据的房屋简单三维模型构建方法，其包括以下步骤：S1、通过读取房屋矢量文件的头文件信息，获取房屋矢量图层字段，构建房屋几何理论模型；S2、使用openscenegraph根据房屋矢量图层字段，对房屋几何理论模型进行渲染，构建房屋简单三维模型。本发明根据房屋高度以及房屋角点坐标重建房屋三维模型，获取的房屋简单三维模型模型更加接近现实房屋位置和几何形状，效果以及稳定性好。
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公开(公告)号：CN109801236A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201811634841.2
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于混合高斯模型的光子点云去噪算法，该方法首先基于原始光子计数激光雷达数据建立局部高程频率直方图，粗略确定信号光子位置，去除大部分光子噪声；接着基于粗去噪后的光子点云提取特征参数，并建立混合高斯模型；然后利用k-mean算法实现混合高斯模型参数的初始估计；最终利用EM算法进行参数优化，实现噪声光子和信号光子的精确分离。本发明能够处理光子点云不均匀分布、边界数据不完整等问题，并且具有无需设置参数，自适应程度高等特点，提高了光子点云去噪的自动化程度与精度。
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公开(公告)号：CN105866792B
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201610378509.9
申请日：2016-05-31
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
IPC分类号： G01S17/88
摘要： 星载激光雷达GLAS的波形数据可以分解为两个混合广义高斯波形，分别代表激光光斑森林冠层部分和地面部分。利用这些地面部分波形的波峰位置精确确定地面的位置，然后根据GLAS波形开始位置可以确定森林冠层顶部的位置，最终得到森林冠层高度。但是森林冠层高度受到光斑形状、大小以及坡度、坡向的影响，提出一种新的树高几何物理改正模型。该模型充分考虑上述因素对树高的影响，并考虑发射脉冲宽度对树高的影响，最终精确提取森林冠层高度。该发明专利利用GLAS数据精确提取森林冠层高度，弥补了以往遥感方法在森林植被高度研究上的不足，提高了森林冠层高度估测精度，为全球碳循环和全球气候变化研究开辟了新的途径。
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公开(公告)号：CN109613514A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811638225.4
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于机载LiDAR点云数据的杆塔倾斜预警方法，其首先基于Kd-tree聚类和空间格网生长对机载激光雷达扫描得到的杆塔点云数据进行预处理，去除噪音点；其次基于杆塔几何特征提取杆塔主干区点云；再次基于坐标系旋转方法计算杆塔主干区各层点云数据的角点坐标；最后利用角点坐标计算每层的中心点坐标并拟合空间直线方程，得到杆塔的倾斜弧度及倾斜角，最后对倾斜角超过一定安全阈值的杆塔进行安全预警。本发明克服了传统的人工检测不适用于复杂环境下的高效检测的缺陷，基于机载LiDAR杆塔点云数据，自动获取杆塔的倾斜度和倾斜弧度，测量效率和精度高，可以及时对倾斜严重的杆塔做出预警，以防造成后期更加严重的后果。
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公开(公告)号：CN106097311A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610378366.1
申请日：2016-05-31
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
CPC分类号： G01S17/89 , G06T2207/10028 , G06T2207/30181
摘要： 本发明专利——机载激光雷达数据的建筑物三维重建方法的目的是提出一种建筑屋顶边界与屋顶拓扑图相结合的三维重建方法，从而实现建筑物的自动检测和三维重建。首先，对机载LiDAR数据滤波处理得到地面点和非地面点，再结合点云特征信息从非地面点云中提取建筑物点云，继而分割屋顶面、提取边界轮廓线，最后结合建筑物边界与屋顶拓扑图，得到屋顶关键线段，构造各屋顶面的封闭多边形及其组合，从而得到建筑屋顶模型。墙面又可由DTM或地面点的高程信息得到，从而实现建筑物3D模型重建。本专利一定程度上突破了现阶段机载LiDAR数据的应用瓶颈，降低重建过程的复杂性和提高三维重建的灵活性，为城市三维重建提供了一个突破口。
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公开(公告)号：CN109633601B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN201811634839.5
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于地表模型的星载激光雷达脚点精确定位方法，其首先基于卫星轨道参数与发射脉冲参数，建立模拟激光雷达发射脉冲模型；然后基于数字地表模型数据建立地表目标响应函数；最后利用生成的发射脉冲模型与目标地表响应函数模拟生成模拟激光回波波形，并与实际波形进行对比分析，通过逐步距移动激光光斑精确确定激光雷达脚点位置。本发明基于波形模拟与波形匹配进行星载激光雷达脚点精确定位，由于地表模型可精确描述各种复杂地表，因此其激光脚点平面定位精度高，可以满足后期获取高精度地形数据及国家地理测图需求。本发明普适性高，对于多种卫星设置及森林、城市、平地、山地等多种地面环境下的激光脚点都可进行定位应用。
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公开(公告)号：CN109872384B
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN201811634889.3
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，主要包括杆塔自动提取，获取单个杆塔点云数据；对单个杆塔进行分割，利用细分子集的点数ni、特征值比值ri和ni/ri等特征获取杆塔的分割位置，对中长臂横梁以上点云，将其投影到XY平面，然后采用PCA算法确定主方向，根据确定的主方向对杆塔点云进行旋转变换，根据此前确定的分割位置，采用RANSAC算法进行线性拟合，确定结构参数，实现自动化建模方法。所选特征能够抵抗一定的噪声干扰和部分数据的缺失，适应性好，对于含有一定噪声和部分数据缺失的杆塔能够实现自动化建模，其建模稳定性好。
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公开(公告)号：CN109872352B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201811634812.6
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于杆塔特征点的电力巡线LiDAR数据自动配准方法，其包括以下步骤：S1、提取两期杆塔点云数据，分别利用随机抽样一致性算法提取出杆塔边角处特征点云；S2、基于主成分分析法和方向余弦法则确定两期杆塔点云质心坐标系对应关系，求解初始变换矩阵；S3、在初始变换的基础上，采用基于kd‑tree优化匹配点搜索的迭代最近点算法对杆塔特征点进行精匹配，获取最终变换矩阵，基于目标点云对初始点云进行空间坐标系转换。本发明在电力巡线LiDAR数据存在数据缺失和缺少地物特征的情况下，通过对杆塔区域的提取，利用Ransac直线拟合算法提取杆塔特征点云，结合PCA粗配准和ICP精配准，计算出变换矩阵，最终实现初始点云坐标系统到目标点云坐标系统的变换。
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公开(公告)号：CN109872384A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201811634889.3
申请日：2018-12-29
申请人： 中国科学院遥感与数字地球研究所
摘要： 本发明公开了一种基于机载LIDAR点云数据的杆塔自动化建模方法，主要包括杆塔自动提取，获取单个杆塔点云数据；对单个杆塔进行分割，利用细分子集的点数ni、特征值比值ri和ni/ri等特征获取杆塔的分割位置，对中长臂横梁以上点云，将其投影到XY平面，然后采用PCA算法确定主方向，根据确定的主方向对杆塔点云进行旋转变换，根据此前确定的分割位置，采用RANSAC算法进行线性拟合，确定结构参数，实现自动化建模方法。所选特征能够抵抗一定的噪声干扰和部分数据的缺失，适应性好，对于含有一定噪声和部分数据缺失的杆塔能够实现自动化建模，其建模稳定性好。
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