双阈值Alpha Shapes算法提取点云建筑物轮廓研究

doi:10.11988/ckyyb.20160811

长江科学院院报 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (11): 1-4.DOI: 10.11988/ckyyb.20160811

双阈值Alpha Shapes算法提取点云建筑物轮廓研究

李云帆¹,谭德宝¹,高广²,刘瑞^3,4

1.长江科学院空间信息技术应用研究所,武汉 430010;
2.深圳飞马机器人科技有限公司,广东深圳 518000;
3.哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东深圳 518055;4.深圳市房地产评估发展中心,广东深圳 518040

收稿日期:2016-08-10 出版日期:2016-11-20 发布日期:2016-11-08
作者简介:李云帆(1984-),男,湖北恩施人,工程师,博士,主要从事机载、车载激光雷达点云数据处理方向研究,(电话)13429843035(电子信箱)yun_di@sina.com。
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2014031/KJ);云南省水利重大科技项目(CKSK2015852/KJ)

Extraction of Building Contour from Point Clouds Using DualThreshold Alpha Shapes Algorithm

LI Yun-fan¹,TAN De-bao¹,GAO Guang²,LIU Rui^3,4

1.Spatial Information Technology Application Department, Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China;
2.Shenzhen Feima Robotics Co., Ltd., Shenzhen 518000, China;3.Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology,Shenzhen 518055, China;4.Center for Assessment and Development of Real Estate Shenzhen, Shenzhen 518040, China)

Received:2016-08-10 Published:2016-11-20 Online:2016-11-08

摘要/Abstract

摘要：

针对单一阈值的Alpha Shapes算法在提取点云建筑物轮廓时存在的轮廓精度和完整性难以兼顾的问题,提出一种双阈值的Alpha Shapes算法,利用简单环的概念设计轮廓搜索算法,获得既有较好完整性又有较高几何精度的建筑物轮廓线;然后,利用一种最小二乘的轮廓线化简算法对提取出的初始轮廓进行化简,与经典的Douglas Peucker算法相比,在存在噪声的情况下,该方法化简后的轮廓线更接近实际的轮廓线。

关键词: LiDAR, 建筑物轮廓提取, RANSAC, Alpha Shapes算法

Abstract:

To balance the contour accuracy and completeness of single threshold Alpha Shapes in extracting point cloud building contours, we present a dual-threshold Alpha Shapes algorithm using a simple ring design concept contour search algorithm to obtain both a good integrity and a relatively high geometric precision of the building’s contour. Furthermore, the initial contour is simplified based on least squares algorithm. In the presence of noise, the simplified contour lines of the present algorithm are closer to the actual contours compared with the classic Douglas Peucker algorithm.

Key words: LiDAR, building boundaries extraction, RANSAC, Alpha Shapes algorithm

中图分类号:

P237

李云帆,谭德宝,高广,刘瑞. 双阈值Alpha Shapes算法提取点云建筑物轮廓研究[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(11): 1-4.

LI Yun-fan,TAN De-bao,GAO Guang,LIU Rui. Extraction of Building Contour from Point Clouds Using DualThreshold Alpha Shapes Algorithm[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2016, 33(11): 1-4.

[1]	夏雄彬, 谯立家, 许万忠. 基于机载LiDAR及无人机影像的高位危岩体调查和成因分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(9): 188-194.
[2]	黎建洲, 韩贤权, 万鹏. 改进随机抽样一致性算法在建筑物现状测量中的应用[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(8): 152-156.
[3]	李昂, 黄煌, 夏煜, 沈定涛, 王结臣. 基于改进分水岭算法的农村地区LiDAR点云建筑物提取[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(3): 149-154.
[4]	吴鹏飞,柳林,乔骁,周杰,刘金涛,李晓鹏,韩小乐. 基于LiDAR的青藏高原山坡小流域地形提取方法[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(9): 155-160.
[5]	许颖,岳东杰,孟德友. 基于特征差异的机载LiDAR侵蚀沟点云分割方法[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(2): 151-154.
[6]	吴波涛,张煜,陈文龙,沈定涛,魏思奇. 基于红黑树与K-D树的LiDAR数据组织管理[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(11): 32-35.
[7]	王雅萍,陈宜金,谢东海,吴俣. 面向无人机水域影像的自动拼接方法[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(5): 92-96.
[8]	姚春静,胡唯. 基于特征约束的LiDAR点云等高线自动生成方法[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(12): 113-116.
[9]	韩文军. 机载LiDAR数据的电力塔建模方法研究[J]. 长江科学院院报, 2012, 29(10): 122-126.

双阈值Alpha Shapes算法提取点云建筑物轮廓研究

Extraction of Building Contour from Point Clouds Using DualThreshold Alpha Shapes Algorithm

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

相关文章 9

编辑推荐

Metrics

本文评价