基于不规则三角网的LiDAR点云数据水上桥梁提取方法

摘要

本发明公开了一种基于不规则三角网的LiDAR点云数据水上桥梁提取方法：读取目标区域的原始LiDAR点云数据；剔除粗差噪声；对LiDAR点云数据进行Delaunay三角剖分生成不规则三角网；计算所有三角形的狭长度；计算边缘点高程阈值，以高程阈值为分界点分离桥梁边缘点和河流边缘点，得到河流边缘点和桥梁边缘点高程变化曲线；对河流边缘点进一步分离，拟合河岸边缘曲线；对桥梁边缘点进一步分离，拟合桥梁边缘曲线；求解桥梁角点，对得到的所有桥梁角点进行标记，提取出水上桥梁。该方法充分利用水体对激光点的吸收特性，对LiDAR点云数据进行三角剖分确定水体，通过分离河流边缘点和桥梁边缘点，得到桥梁角点，能够高效准确提取位于水体上的一个或多个桥梁。

主权项

1.一种基于不规则三角网的LiDAR点云数据水上桥梁提取方法，其特征在于，具体包括如下步骤： 步骤1，读取目标区域的原始LiDAR点云数据； 步骤2，剔除粗差噪声； 步骤3，对步骤2得到的剔除粗差后的LiDAR点云数据进行Delaunay三角剖分：将离散分布的点云数据生成xoy平面上的不规则三角网； 步骤4，计算步骤3得到的三角形网中所有三角形的狭长度，并提取边缘点。 步骤5，计算边缘点高程阈值，以高程阈值为分界点分离桥梁边缘点和河流边缘点，得到河流边缘点和桥梁边缘点高程变化曲线； 步骤6，对步骤5中得到的河流边缘点进一步分离，拟合河岸边缘曲线； 步骤7，对桥梁边缘点进一步分离，拟合桥梁边缘曲线； 步骤8，求解桥梁角点，具体步骤如下： 对步骤6、步骤7得到的两测河岸边缘的拟合曲线方程以及每个桥梁的每一侧边缘点的拟合曲线方程联立求解，得到所有桥梁的角点； 联立方程如下： 其中，RL_i(x,y)＝0,i＝1,2，指步骤6中拟合的两侧河岸的边缘点的拟合曲线，其中，i表示河流的两岸；BL_j(x,y)＝0,j＝1,2··m分别表示步骤7中拟合的不同桥梁的各边缘点的拟合曲线，其中，j表示不同的桥梁边缘，m表示提取的桥梁边缘的个数最大值。 步骤9，对步骤8得到的所有桥梁角点进行标记，提取出水上桥梁。