uv值的英文翻译英语怎么说-超感八人组
2023年4月19日发儿童古诗300首全集 (作者:2021软科中国大学排名)第37卷第3期
2008年8月
测
ACTAGEODAETICACART()GRAPHlCA
绘学报
et
V01.37.No.3
Aug.。2008
SINICA
文章编号:1001—1595(2008)03—0391-03中图分类号:P237文献标识码:A
LiDAR辅助下利用超高分辨率影像提取建筑物轮廓方法
程亮1,龚健雅2
1.南京大学地理信息科学系,江苏南京210093;2.武汉大学测绘遥感信息一E程国家莺点实验宦,湖北武汉430079
BuildingBoundaryVeryHigh
Extraction
UsingImages
ResolutionandLiDAR
CHENG
Lian91。GONG
1.DepartmentofScience,NanjingUniversity.Nanjing
hformationandRemote430079,China
Geographical210093,ChinatKey
in
Jian—ya2
In。{ormation
2.State
Lab
of
Engineering
Surveying。MappingSensing,Wuhan
University。Wuhan
Abstract:Inorderanddetailednewisin—
tegratinghighimages
veryprocesssequencesteps.
tOextract
geometricprecisebuildingboundary,aapproachpresented
andLiDARdata.Theresolutionconsistsofoffour
a
①Pre-processing--identifydata.②Createimages--af—
segmentedbuildingpointsbuilding
from
rawLiDAR
teraaa
creatingboundingrectanglebuildingaccordingsegmentedbuildingpoints.filter
bufferandofthethe
cut
originalandthenboundingsegments
imageusingimageby
thebuffertheresultthe
structure
rectangle.③Line
an
ex—
traction--most
buildingsperpendicular
havewithtworectilinearaxes.Soautomaticandrobust
methodorientationsestimationisbasedorientations
ononcon-
buildingprincipalpresentedroughprincipal
accuracy
on
straint,thustheandrobustnessofline
improvingsegments
】ectionisbasedLiDARdataandKmeansresultsdemon—
strategy
extraction.④Boundary
selection--a
se一
proposeddensityanalysisclustering.The
stratedthattheboundarieswell.
proposedapproach
determined
building
Keywords:LiDAR;veryhighimage;linesegmentextraction;boundary
resolutionselection
摘要:以精确自动提取建筑物轮廓为目标,提出一种I,iDAR辅助下利用超高分辨率影像进行轮廓提取的新
方法。其要点分为4步:①预处理,检测LiDAR中建筑物点并分割成每栋建筑物的点集;②建立轮廓提取区,
针对每栋建筑物做缓冲区和外接矩形,通过缓冲区过滤和外接矩形切割,建立轮廓提取感兴趣区域;③线段提
取,借助LiDAR估算出建筑物概略主方向,并在该方向的约束下,自动、鲁棒地检测出建筑物的主方向和建筑
物的线段;④轮廓筛选,基于I.iDAR密度分析与Kmeans聚类动态筛选出精确轮廓。本方法所提取的建筑物
轮廓定位精确、细节完好,轮廓提取准确率91%。
关键词:LiDAR;超高分辨率影像;线段提取;轮廓筛选
轮廓提取是建筑物提取与模型重建的重要基
础工作。从高分辨率影像中自动提取建筑物的研利用LiDAR数据或13SM提取建筑物轮廓的研
究已经开展多年,文献E13通过提取矩形的角点来究成果也有许多。文献[4I利用DSM与DEM之间
提取建筑物轮廓;文献EB3通过计算各直线相互关的差异提取建筑物轮廓;文献[5]利用规划数据辅助
系的代价函数及其最小准则提取建筑物矩形轮廓;LiDAR进行建筑物重建;文献[63将LiDAR数据与
文献[3]引入知识定义了几种近似的矩形结构,提IKONOS影像结合检测建筑物轮廓;文献[7]使用规
出了一套直线后处理的方法。这些方法的要点在则化的方法提取建筑物轮廓。现阶段。空载Li
于:基于几何约束、或者基于某种规则、或者基于知数据的点间距一般为米级,相对于摄影测量常用的
识等优化轮廓线的提取。然而高分辨率影像包含厘米级分辨率航空影像,IJDAR数据窄间分辨率低,
着大量丰富信息,仅仅基于影像难以自动分离建筑单纯基于LiDAR获取的建筑物轮廓相对不够精细
物区域与非建筑物区域,道路边线、建筑物阴影等且精度不高。利用规则化技术可以提高轮廓线的精
类似目标往往会对轮廓提取形成干扰,单纯基于影
像要自动准确提取轮廓,技术难度很大。
D.AR
度,但规则化方法也受制于LiD根数据的空间分辨
收稿日期:2007・10-24;修回日期:2008—05-22
基金项目:国家973项H(2006('B70
J300)
作者简介:程亮(197赞美十月金秋的漂亮诗句 8一),男.南京人,博土,主要从事数字摄影测lit、LiDAR数据处理等方面的研究。E—mail:geocl@163.com
万方数据
392测绘学报
第37卷
率、滤波与分类等处坪的精度,还存在不确定性且容Edison算子对轮廓提取区进行边缘检测。在边
易产生轮廓整体偏移问题。
从影像中提取出的轮廓几何精度高,细节丰之处在于本文Hough变换只在主方向上进行。
富,但处理的自动化程度不高。从LiDAR数据中在主方向的约束下,线段提取I:作由Hough变换
提取的轮廓精确性与细节.性不高,但LiDAR直
接提供了3维坐标,有利于提高处理的自动化程维峰值检测,线段提取更为准确、可靠。其中,建
度,两类数据具有很强的互补性,两者的集成将有筑物主方向的检测是关键。
利于自动、准确地获取精确、细节的建筑物轮廓。现实中绝大多数的建筑物具有规整的几何形状
因此,为了精确、自动地提取矢量形式的建筑物轮
廓。本文提出一种LiDAR辅助下利用超高分辨个方向且相瓦垂直,这两个方向即建筑物主方向。文
率影像(厘米级分辨率)提取建筑物轮廓方法。献[8]介绍了基于主方向的直线提取方法,f且其单纯依
l
方法
1.1
预处理
首先从I。iDAR数据中分离出非地面点,再从建筑物主方向检测算法。影像上平行的轮廓线对应
非地面点中分离出建筑物点,最后分割成每栋建筑着Hough空问的同一个口,根据阈值过滤积累矩阵可
物点集。本文采用该方法分离I.iDAR数据中的地以建立角度累加值直方图,直方图上的峰fff即为建筑
面古诗《乞巧》的诗意 点与非地面点。针对获取的非地面点,采J}J基于物主方向。本算法利用LiDAR数据预先获取概略主
面片拟合的Ⅸ域生长方法提取建筑物点[8],最终结方向,在其约束下以自适应方式自动获取阈值;同时在
果即为已分割的建筑物点集。预处理环节的全自概略主方向约束下,当主方向检测存在严重干扰时,盲
动化尚有难度,一定的人工编辑是需要的。
1.2轮廓提取区的建立
通过预处理获得了已分割的建筑物点集,将1.3.1概略阜方向估计
这些点集与影像作用,牛成轮廓提取区,以使轮廓针对每个建筑物,根据其IJDAR点集拟合旋转
提取工作专注于目标区域,减少无关信息的十扰。
轮廓提取区建立的方法为:
1.套合I,in咏数据与超高分辨率影像。根据
不同的需求(3维重建、2维矢量图生成等),需要应本文以一定阈值(本文取5。)形成概略主方向区间。
用不同类型影像(讧体像对、正射影像等)于本方法,1.3.2丰方向检测
对于不同的影像具体套合方法不同。例如,若是正在概略主方向的约束下。建筑物主方向检测算
射影像,两者直接套合即町;若是讧体像对,则町根法的步骤如下:①对轮廓提取区影像做Hough变
据外方位元素,通过共线方程将I。iDAR点反投影到换,找出积累空间中的最大值;②设定阈值为积累
影像上;如果是方位未知的影像,则人工配准。空间最大值乘以系数t,t初始取值为0.9,将积累
2.缓冲Ⅸ过滤。LiDAR数据与影像的套合卒问每个单元的值与此阈值进行比较,大于阈值的
会受一系列误差的影响而导致位置偏差,将建筑保留,小于阈值的单元值设为0;③在概略主方向
物点集内插成面域后,向外做缓冲区(阈值取Li—区间内。对于每个口累加积累空问的列,如果累加
DAR数据平均点距的2倍),以确保影像上建筑
物落在缓冲区内。利川该缓冲区过滤掉影像上非
建筑物区域信息。做单峰值检测,此峰值就是精确主方向;④判断概
3.外接矩形切割。针对每个建筑物,根据其略主方向区间是否都处理完毕,如果是,则程序终
点集拟合外接矩形,以缓冲区阈值进行外扩,切割止,如果没有,则跳转到③,完成处理。
过滤所得影像.形成轮廓提取区。1.4基于LiDAR密度分析与Kmeans聚类的轮
1.3主方向约束下的线段提取廓筛选
线段提取需要在边缘影像上进行,本文采用线段提取的结果中,除了轮廓线段还存在较多
万方数据
缘影像上,利用Hough变换进行线段提取,不同
2维积累空问的峰值检测变为两个主方向上的1
且旱良角转折,直角转折建筑物的所有轮廓线只有两
靠影像检测主方向的方法存在一些不足,如:复杂纹理
时结果不稳定、建市角度直方图的积累矩阵阈值需人
工设定等。针对这些问题,本文提出一种自动、鲁棒的
方图的峰值检测只需要在给定区间内做单峰值检测,
降低r干扰严重时出错的可能。
的最小外接矩形(MBR),以该外接矩形的主方向为
建筑物的概略主方向。考虑到建筑物形状比较复杂
时,建筑物主方向可能与MBR方向有一定的偏差,
值都为零。那么减小系数t(减小幅度为0.1),跳转
到②,如果积累值有不为零的,那么对这些移{累值
第3期程亮等:LiDAR辅助下利用超高分辨率影像提取建筑物轮廓方法
393
的屋顶线段以及一些干扰线段,因此需要进一步从影像等),为了选择较大范闱的测试区域,实验采
中筛选出轮廓线段。文献E6]介绍了一种利用I。i—用_r真正射影像(超高分辨率航窄影像涵盖范围
DAR数据从IKONOS影像中提取建筑物轮廓的方
法。然而,与IKONOS影像七的线段提取不同,厘290像素,空间分辨率为5
米级超高分辨率影像条件下,线段提取会使得很小LiDAR数据平均点距为1
的局部区域内存在多条叮能的轮廓线,为了从中自
动筛选出精确轮廓线,本文提出一种基于LiDAR个建筑物,以测试方法适用性。
密度分析与Kmeans聚类的轮廓筛选策略。
相对有限)。实验影像如图1(a),大小约为
73108
cm。对应
m。实验选取的区域包
含了不同走向、不同结构、不同屋顶纹理特征的多
图1(b)、图1(c)分别为基于最大值峰值检测
线段提取算法(最大值法)、本文主方向约束下的线
段提取算法结果。两图中分别有线段5向调整最小外接矩形(MBR),形成与主方向完全
709、4
141
首先,过滤。分为两步:①根据建筑物主方
一致的MBR,利用其切割线段提取结果,排除其条,图1(b)中的轮廓线在图1(c)中几乎都有,但
外的线段;②针对剩余的每条线段,沿其垂直方
向外扩,形成其左右矩形。分析左右矩形内的Li-注A,B),说明本文线段提取算法不仅减少了无关
DAR点:如果左六年级上册语文背诵内容 右矩形内均没有LiDAR点,则说
明此线段位于建筑物外,过滤之;如果左右矩形内
LiDAR点密度相当,则说明此线段位于屋顶,过
图1(c)中一些重要轮廓在图l(b)中却没有(如标
线段的提取,而且提取出了最大值法漏检的一些重
要轮廓线。图l(d)为本文轮廓筛选算法的结果。
从图1(c)到图1(d),线段数量由4141条减少为
779条,过滤率81%,筛选算法在保留轮廓线的基滤之。过滤所得轮廓线段,即为候选轮廓。
础上,过滤掉了绝大多数的非轮廓线。为了定量评
其次,分组和聚类。针对候选轮廓,根据平行
轮廓问的水平距离和垂直距离对轮廓线段分组。
价轮廓提取的准确性,套合最终轮廓与原有影像,
检查对应轮廓之间的角度与距离,如果角度不超过针对每组线段,按照卜述方法对其中每条线段外扩
2。凡平均距离小超过4像素,则认为提取成功,否
则视为失败。图1(d)中共有线段779条,其中709点密度差,采用公式(1)定义一组线段的密度差
条正确,70条错误,准确率91%。为了评估方法的L={II|忌=0,…,m)
形成左右矩形。计算每条线段的左爪的多音字组词 右矩形LiDAR
dI
(1)
式中,d。表示第忌条候选轮廓线的密度差。利用精确性,利用LiDAR方案(仅使用LiDAR数据,不
Kmeans聚类算法,根据Id。I将所有密度篪聚集使用影像)在同套数据上进行了轮廓提取实验。以
成两类,一类密度差大,另一类密度差小。密度差真正射影像卜轮廓为真值,分别从两套方案结果中
小的被排除,保留密度差大的,密度差大的线段即
为该组的精确轮廓线。方案所提取轮廓的平面均方差(RMSE)分别约为:
选择32条同名轮廓评价精度,本文方案与“DAR
2像素、10像素。顾及LiDAR数据与真正射影像
的套合误差(约2像素),LiDAR方案的精度依然
相对低,本文集成方案精确性优势明砬。本方法适用于不同类删影像(立体像对、正射
2实验与分析
La)实验影像(b)最大值法线段提取(c)本文线段提取(筛选前)(d)本文最终结果(筛选后)
图1轮廓提取实验数据与结果
Fig.1experimentalbuildingboundarysegments
Thedatasetsandresultsofextraction
(下转第399页)
万方数据
第3期
陈俊平等:附加Hilmert变换参数的低轨卫星约化动力学精密定轨
399
精度约为0.4m,运动学轨道精度的提高,将进一
步提高约化动力学轨道的精度。
致谢:
[73
CHENJumping.On
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感谢Geo
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葛茂荣教授在本文修改过程中的建议以及讨论。
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(上接第393页)
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(陶文兵,柳健,田金文.一种新犁的航宅图像城区建筑物
3结论
本文提出的方法可以精确、自动地提取建筑
物的轮廓。方法特点如下:①轮廓提取区的建
立,不仅有利于适应超高分世事一场大梦人生几度秋凉全诗 辨率影像大数据量处
理的要求、提高后续处理的鲁棒性,而且为排列杂
乱的建筑物主方向检测提供了必要I;{『提;②建筑
物主方向检测算法自动、鲁棒,主方向约束下的线
段提取更为准确、可靠,尤其有利于检测一些成像
效果不佳的细微轮廓;③基于LiDAR密度分析
与Kmeans聚类的轮廓筛选策略,无需阚值,可动
态、准确地分离轮廓线与非轮廓线。
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RecmeJe
Building
Automatically
fromAerial
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(责任编辑:丛树平)
万方数据
古典的英文译语怎么说-厦门英语家教
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