波形采样激光雷达点云数据的均匀化处理研究

发布时间：2025-05-29 03:49

　　机载激光雷达是一种新兴的三维地理信息获取技术,具有主动探测,测绘精度和效率高等优点。目前广泛应用于遥感,侦察等领域。条纹管激光雷达具备全波形采样能力,该种新型雷达系统采用条纹原理的探测体制,由于其特有的高探测灵敏度和距离分辨率特性而备受关注。机载条纹管激光雷达测绘时会生成大量的点云数据,但由于其特殊的扫描机制,激光脚点的分布通常是不规则的,部分扫描区域的点云数据甚至出现稀疏或缺失的情况,导致从原始点云数据中提取的地形信息的准确性通常不理想。因此,针对条纹管激光雷达获取的点云数据进行均匀化处理研究是必要的。点云数据的均匀化处理主要依赖于空间插值算法。本文首先在目标区域上建立网格,然后利用最近邻插值算法,算术平均值插值算法和距离反比加权插值算法来实现点云数据的均匀分布。并根据对不同插值算法处理结果的评价,提出了一种改进的距离反比加权插值算法。该算法结合了最近邻插值算法的优点,在对不同地形的均匀化处理过程中具有良好的适应性。从均匀化处理效果看出,点云数据稀疏或者缺值的区域虽都得到了良好的修补,但这四种算法的具体处理结果有所不同。当对平坦目标表面进行插值处理时,最近邻插值算法,算术平均值插值算法...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 机载激光雷达国内外研究进展
        1.2.1 机载激光雷达国外研究进展
        1.2.2 机载激光雷达国内研究进展
        1.2.3 机载激光雷达国内外发展现状分析
    1.3 点云数据均匀化处理国内外研究进展
        1.3.1 点云数据均匀化处理国外研究进展
        1.3.2 点云数据均匀化处理国内研究进展
        1.3.3 点云数据均匀化处理国内外研究现状分析
    1.4 本文主要研究内容
第2章 点云数据处理基本理论
    2.1 条纹管激光雷达的工作原理
        2.1.1 条纹管激光雷达的成像机制
        2.1.2 条纹管激光雷达的工作体制
    2.2 点云数据均匀化处理基本理论
        2.2.1 条纹管激光雷达点云数据特征分析
        2.2.2 常用空间插值算法
        2.2.3 点云数据均匀化处理效果评价
    2.3 点云数据处理流程
        2.3.1 点云数据的提取
        2.3.2 点云数据均匀化处理
    2.4 本章小结
第3章 点云数据均匀化处理结果的研究分析
    3.1 原始点云特征分析
    3.2 算法参数的设置
        3.2.1 插值点密度
        3.2.2 搜索半径
        3.2.3 参与计算的点数
        3.2.4 距离反比加权插值算法参数
        3.2.5 不同插值密度下的插值结果
    3.3 插值结果对比分析
        3.3.1 地势起伏地区插值结果对比分析
        3.3.2 平坦地区插值结果对比分析
        3.3.3 处理效率对比分析
    3.4 本章小结
第4章 改进的距离反比加权插值算法的研究
    4.1 改进的距离反比加权插值算法
        4.1.1 改进的距离反比加权插值算法原理
        4.1.2 阈值高程差的选择
    4.2 与传统距离反比加权插值算法的对比
        4.2.1 处理效果的对比
        4.2.2 处理效率的对比
    4.3 不同目标的处理结果分析
        4.3.1 植被目标的处理结果
        4.3.2 建筑物目标的处理结果
        4.3.3 丘陵目标的处理结果
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：4048681