杆状地物提取的方法和装置的制造方法_3

文档序号:9922277阅读:来源:国知局
br>[0057]在一个实施例中,步骤S230之前,还包括:统计独立点云集的点云点个数和/或点云的高程范围,判断点云点个数和/或高程范围是否满足预设条件,预设条件包括点云点个数标准范围和/或高程标准范围,去除不满足预设条件的独立点云集。
[0058]具体的,由于杆状地物的高度和占地面积一般有限,所以杆状地物的对应的点云总个数和高程范围一般在一定的范围内,可自定义点云点个数标准范围和高程范围标准范围,对于点云点个数和/或高程范围不在预设标准范围内的独立点云集进行去除,使得筛选出的独立点云集为杆状地物的正确率提高。
[0059]在一个实施例中,如图7所示,步骤S230包括:
[0060]步骤S231,将独立点云集在高程空间分段,计算各个分段对应的点云在水平面上的投影半径。
[0061]具体的,可将独立点云集在高程空间按照预设距离阈值进行均匀分段,如预设距离阈值为0.5m,也可以进行不均匀分段,每段分段的长度可自定义算法计算得到。可根据需要调整每段分段的长度,使得分段的精度灵活可变。可将分段对应的点云最大的投影长度作为投影半径,也可将各个投影长度进行平均或自定义算法计算得到投影半径。
[0062]步骤S232,统计投影半径小于预设半径阈值的杆状特征分段数,计算杆状特征分段数占总分段数的比例,如果比例小于预设比例,则独立点云集识别为非杆状地物点云集,否则识别为杆状地物点云集。
[0063]具体的,预设半径阈值和预设比例可根据需要自定义,如预设半径阈值定义为
0.3m,预设比例定义为30%。如果投影半径小于预设半径阈值的杆状特征分段数占总分段数的比例小于预设比例,则说明独立点云集的投影半径普遍偏大,而杆状地物一般是直立的且投影半径一般偏小,说明此独立点云集不满足杆状地物的投影特征,识别为非杆状地物点云集,否则识别为杆状地物点云集。通过分段和投影半径可有效识别杆状地物点云,并去除非杆状地物点云,简单快速,且在识别过程中可根据分段的长度调整控制精度,满足不同计算能力和计算精度的需求。
[0064]在一个实施例中,对杆状地物点云集进行直线提取的步骤之后,还包括:判断提取的直线与铅锤方向的夹角是否大于预设夹角阈值,如果是,则删除杆状地物点云集,否则进入根据提取的直线上的杆状地物点云的高程获取杆状地物的上下端点的步骤。
[0065]具体的,预设夹角阈值可根据需要自定义,如定义为15度。因为一般杆状地物呈直立状,与铅锤方向的夹角在一定的范围内,不会太大,所以如果提取的直线与铅锤方向的夹角大于预设夹角阈值,则可判断此杆状地物点云集不是杆状地物对应的点云集,通过夹角阈值进一步去除了非杆状地物点云集,提高了杆状地物提取的精确度。
[0066]在一个实施例中,步骤S240之后,还包括:获取提取的直线上的杆状地物点云对应的地理位置数据,将杆状地物根据对应的地理位置数据绘制于地图。
[0067]具体的,根据三维激光点云数据与导航系统采集的GPS数据的对应关系,得到三维激光点云数据中各个三维激光点对应的地理位置数据,如经玮度坐标,获取直线上的杆状地物点云的经玮度坐标,根据经玮度坐标将杆状地物在地图上绘制出来。绘制于地图的杆状地物可用于自动车辆驾驶等。
[0068]在一个实施例中,如图8所示,提供了一种杆状地物提取的装置,包括:
[0069]候选点云集获取模块310,用于获取三维激光点云数据,去除三维激光点云数据中的低空间点得到候选点云集。
[0070]分割模块320,用于对候选点云集进行分割得到独立地物对应的独立点云集。
[0071]杆状地物点云集识别模块330,用于根据独立点云集在水平面上的投影识别独立点云集中的杆状地物点云集。
[0072]杆状地物提取模块340,用于对杆状地物点云集进行直线提取,根据提取的直线上的杆状地物点云的高程获取杆状地物的上下端点。
[0073]在一个实施例中,低空间点包括三维激光点云数据中的地面点和低矮地物点,候选点云集获取模块310包括:
[0074]地平面提取单元311,用于获取三维激光点云数据中高程小于预设阈值的点云得到方程候选点云集,根据方程候选点云集进行平面提取得到地平面方程a*X+b*y+c*z+d =0,其中c>0。
[0075]去除单元312,用于获取低矮地物距离地面的高程阈值dThred,去除三维激光点云数据中所有三维坐标(x,y,z)满足a*x+b*y+c*z+d<dThred的点得到候选点云集。
[0076]在一个实施例中,分割模块对候选点云集进行分割采用基于欧式距离聚类的点云分割算法,分割模块320包括:
[0077]处理单元321,用于标记候选点云集中的候选点为待聚类状态,新建第一独立点云集合将待聚类状态的候选点加入第一独立点云集合,加入第一独立点云集合的候选点的状态会修改为已聚类状态。
[0078]聚类单元322,用于根据已聚类状态的候选点与待聚类状态的候选点之间的距离进行聚类,直到没有新的待聚类状态的候选点加入第一独立点云集合,第一独立点云集合对应了第一独立地物。
[0079]在一个实施例中,装置还包括:
[0080]独立点云集去除模块350,用于统计独立点云集的点云点个数和/或点云的高程范围,判断点云点个数和/或高程范围是否满足预设条件,预设条件包括点云点个数标准范围和/或高程标准范围,去除不满足预设条件的独立点云集。
[0081 ]在一个实施例中,杆状地物点云集识别模块330包括:
[0082]分段单元331,用于将独立点云集在高程空间分段。
[0083]投影半径计算单元332,用于计算各个分段对应的点云在水平面上的投影半径。
[0084]识别单元333,用于统计投影半径小于预设半径阈值的杆状特征分段数,计算杆状特征分段数占总分段数的比例,如果比例小于预设比例,则独立点云集识别为非杆状地物点云集,否则识别为杆状地物点云集。
[0085]在一个实施例中,杆状地物提取模块还用于判断提取的直线与铅锤方向的夹角是否大于预设夹角阈值,如果是,则删除杆状地物点云集,否则根据提取的直线上的杆状地物点云的高程获取杆状地物的上下端点。
[0086]在一个实施例中,装置还包括:
[0087]绘制模块360,用于获取提取的直线上的杆状地物点云对应的地理位置数据,将杆状地物根据对应的地理位置数据绘制于地图。
[0088]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述程序可存储于一计算机可读取存储介质中,如本发明实施例中,该程序可存储于计算机系统的存储介质中,并被该计算机系统中的至少一个处理器执行,以实现包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,R0M)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
[0089]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书
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