基于多光譜LIDAR點(diǎn)云的道路網(wǎng)提取
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 02:17
機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)(LiDAR)能夠快速、大范圍的獲取地球表面的高精度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),其獲取系統(tǒng)集成了 GPS、IMU、激光掃描儀等儀器設(shè)備,而由于其數(shù)據(jù)的獲取方式為主動(dòng)式獲取,對(duì)植被等地物具有一定的穿透能力,因此在目標(biāo)地物三維信息的快速獲取方面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。在獲取的眾多目標(biāo)地物中,道路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)最基本的設(shè)施,同時(shí)也是最重要的設(shè)施之一,道路信息的快速、準(zhǔn)確、及時(shí)高效的獲取與更新對(duì)“智慧城市”和“數(shù)字交通”的實(shí)現(xiàn)和構(gòu)建具有十分重要的意義。然而現(xiàn)有的基于LiDAR數(shù)據(jù)提取道路的方法存在著不同材質(zhì)的道路反射強(qiáng)度不同,城市區(qū)域廣場(chǎng)、停車場(chǎng)等大面積區(qū)域難以進(jìn)行區(qū)分等問(wèn)題,通常會(huì)導(dǎo)致城市道路部分誤提取過(guò)多等現(xiàn)象。因此,本文綜合利用了多光譜機(jī)載LiDAR點(diǎn)云的反射強(qiáng)度信息和坐標(biāo)信息,以快速、準(zhǔn)群地獲取道路網(wǎng)為目的,開(kāi)展了以下研究工作:(1)介紹了已有的機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的濾波方法,并利用已有的方法對(duì)多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了濾波處理,在濾波后數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合,概述了幾種多光譜數(shù)據(jù)融合的方法。(2)對(duì)融合后的多光譜點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了各種統(tǒng)計(jì)特征的計(jì)算和簡(jiǎn)單的理解,并通過(guò)理論或?qū)嶒?yàn)對(duì)其作用進(jìn)...
【文章來(lái)源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2廣場(chǎng)和道路的二進(jìn)制特征??
3.1隨機(jī)森林分類器簡(jiǎn)介??隨機(jī)森林是一種比較新的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,可以應(yīng)用于回歸和分類問(wèn)題,本??文主要基于隨機(jī)森林進(jìn)行分類。隨機(jī)森林是通過(guò)隨機(jī)的方式建立起一個(gè)森林,??而森林則是由很多相互之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)、毫無(wú)關(guān)系的決策樹(shù)組成。通過(guò)訓(xùn)練得到??隨機(jī)森林之后,當(dāng)輸入一個(gè)新的樣本,進(jìn)行類別的判斷時(shí),其實(shí)際上是通過(guò)隨??機(jī)森林中的每一棵決策樹(shù)分別進(jìn)行一下判斷,每個(gè)決策樹(shù)都會(huì)給出當(dāng)前樣本應(yīng)??該屬于類別的結(jié)果,在所有的給出的類別結(jié)果中,選擇做多的類別就是該樣本??進(jìn)行預(yù)測(cè)的結(jié)果類別,圖3-1展示了常見(jiàn)的決策樹(shù),它既可以是二叉樹(shù),也可??以是非二叉樹(shù)。隨機(jī)森林有很多的優(yōu)點(diǎn),例如由于兩個(gè)隨機(jī)性的引入,使得隨??機(jī)森林不容易陷入過(guò)擬合且具有很好的抗噪聲能力;在不做特征選擇和特征降??維的情況下,仍然能夠處理很高維度的數(shù)據(jù)特征,而且對(duì)數(shù)據(jù)集的適應(yīng)能力??強(qiáng);在創(chuàng)建隨機(jī)森林的時(shí)候,對(duì)產(chǎn)生的錯(cuò)誤使用的是無(wú)偏估計(jì);訓(xùn)練速度快,??實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,易于并行處理,并且可以檢測(cè)出特征之間的互相影響。??Dependent?variable:?PLAY??’??
(1)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(2)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3或4個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(3)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3,?4,?5個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(4)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3,?4,?5,?6個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(5)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3,?4,?5,?6,?7個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消??;??(6)將剩余所有的邊界點(diǎn)取消標(biāo)記,如果在第(5)步中仍然存在著目標(biāo)??被消除,那么標(biāo)記出剩余圖像的邊界點(diǎn),繼續(xù)從步驟(1)開(kāi)始執(zhí)行,否則,??止迭代,提取完成。??圖3-2為利用K3M算法進(jìn)行圖像骨架線提取的效果展示。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)載LiDAR點(diǎn)云中道路的提取方法[J]. 惠振陽(yáng),胡友健. 測(cè)繪科學(xué). 2017(03)
[2]基于GIS淹沒(méi)模型的城市道路內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[J]. 葉麗梅,周月華,向華,牛奔,高偉,周羽. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2016(06)
[3]架空輸電線路機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云電力線三維重建[J]. 林祥國(guó),張繼賢. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]機(jī)載激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中電力線自動(dòng)提取方法[J]. 陳馳,麥曉明,宋爽,彭向陽(yáng),徐文學(xué),王珂. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2015(12)
[5]機(jī)載激光淺海測(cè)深技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 王越. 測(cè)繪地理信息. 2014(03)
[6]機(jī)載LiDAR和高光譜數(shù)據(jù)融合提取冰川雪線[J]. 李光輝,王成,習(xí)曉環(huán),鄭照軍,駱社周,岳彩榮. 國(guó)土資源遙感. 2013(03)
[7]外部壓力法(EPM)的二值圖像骨架提取[J]. 崔雪森,伍玉梅,戴陽(yáng),張晶. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(13)
[8]基于機(jī)載LiDAR的數(shù)字電網(wǎng)巡線應(yīng)用研究[J]. 藍(lán)增榮,胡慶武,隆華平. 大眾科技. 2013(01)
[9]機(jī)載LiDAR技術(shù)在浙江省灘涂海岸測(cè)量中的應(yīng)用研究[J]. 樓燕敏,吳迪. 測(cè)繪通報(bào). 2012(12)
[10]影像與LiDAR數(shù)據(jù)信息融合復(fù)雜場(chǎng)景下的道路自動(dòng)提取[J]. 李怡靜,胡翔云,張劍清,江萬(wàn)壽,張永軍. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(06)
博士論文
[1]機(jī)載激光掃描點(diǎn)云中目標(biāo)穩(wěn)健提取與多細(xì)節(jié)層次表達(dá)[D]. 黃榮剛.武漢大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)的城市建筑物提取研究[D]. 趙影.吉林大學(xué) 2011
[2]機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)分類技術(shù)研究[D]. 龔亮.解放軍信息工程大學(xué) 2011
本文編號(hào):2915616
【文章來(lái)源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2廣場(chǎng)和道路的二進(jìn)制特征??
3.1隨機(jī)森林分類器簡(jiǎn)介??隨機(jī)森林是一種比較新的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,可以應(yīng)用于回歸和分類問(wèn)題,本??文主要基于隨機(jī)森林進(jìn)行分類。隨機(jī)森林是通過(guò)隨機(jī)的方式建立起一個(gè)森林,??而森林則是由很多相互之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)、毫無(wú)關(guān)系的決策樹(shù)組成。通過(guò)訓(xùn)練得到??隨機(jī)森林之后,當(dāng)輸入一個(gè)新的樣本,進(jìn)行類別的判斷時(shí),其實(shí)際上是通過(guò)隨??機(jī)森林中的每一棵決策樹(shù)分別進(jìn)行一下判斷,每個(gè)決策樹(shù)都會(huì)給出當(dāng)前樣本應(yīng)??該屬于類別的結(jié)果,在所有的給出的類別結(jié)果中,選擇做多的類別就是該樣本??進(jìn)行預(yù)測(cè)的結(jié)果類別,圖3-1展示了常見(jiàn)的決策樹(shù),它既可以是二叉樹(shù),也可??以是非二叉樹(shù)。隨機(jī)森林有很多的優(yōu)點(diǎn),例如由于兩個(gè)隨機(jī)性的引入,使得隨??機(jī)森林不容易陷入過(guò)擬合且具有很好的抗噪聲能力;在不做特征選擇和特征降??維的情況下,仍然能夠處理很高維度的數(shù)據(jù)特征,而且對(duì)數(shù)據(jù)集的適應(yīng)能力??強(qiáng);在創(chuàng)建隨機(jī)森林的時(shí)候,對(duì)產(chǎn)生的錯(cuò)誤使用的是無(wú)偏估計(jì);訓(xùn)練速度快,??實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,易于并行處理,并且可以檢測(cè)出特征之間的互相影響。??Dependent?variable:?PLAY??’??
(1)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(2)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3或4個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(3)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3,?4,?5個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(4)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3,?4,?5,?6個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消除;??(5)對(duì)于每一個(gè)邊界待定目標(biāo)點(diǎn)(像素值為1,下同),判斷其8?jìng)(gè)領(lǐng)域??是否有連續(xù)的3,?4,?5,?6,?7個(gè)目標(biāo)點(diǎn),如果存在這樣的情況,將該點(diǎn)消??;??(6)將剩余所有的邊界點(diǎn)取消標(biāo)記,如果在第(5)步中仍然存在著目標(biāo)??被消除,那么標(biāo)記出剩余圖像的邊界點(diǎn),繼續(xù)從步驟(1)開(kāi)始執(zhí)行,否則,??止迭代,提取完成。??圖3-2為利用K3M算法進(jìn)行圖像骨架線提取的效果展示。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)載LiDAR點(diǎn)云中道路的提取方法[J]. 惠振陽(yáng),胡友健. 測(cè)繪科學(xué). 2017(03)
[2]基于GIS淹沒(méi)模型的城市道路內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[J]. 葉麗梅,周月華,向華,牛奔,高偉,周羽. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2016(06)
[3]架空輸電線路機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云電力線三維重建[J]. 林祥國(guó),張繼賢. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]機(jī)載激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中電力線自動(dòng)提取方法[J]. 陳馳,麥曉明,宋爽,彭向陽(yáng),徐文學(xué),王珂. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2015(12)
[5]機(jī)載激光淺海測(cè)深技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 王越. 測(cè)繪地理信息. 2014(03)
[6]機(jī)載LiDAR和高光譜數(shù)據(jù)融合提取冰川雪線[J]. 李光輝,王成,習(xí)曉環(huán),鄭照軍,駱社周,岳彩榮. 國(guó)土資源遙感. 2013(03)
[7]外部壓力法(EPM)的二值圖像骨架提取[J]. 崔雪森,伍玉梅,戴陽(yáng),張晶. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(13)
[8]基于機(jī)載LiDAR的數(shù)字電網(wǎng)巡線應(yīng)用研究[J]. 藍(lán)增榮,胡慶武,隆華平. 大眾科技. 2013(01)
[9]機(jī)載LiDAR技術(shù)在浙江省灘涂海岸測(cè)量中的應(yīng)用研究[J]. 樓燕敏,吳迪. 測(cè)繪通報(bào). 2012(12)
[10]影像與LiDAR數(shù)據(jù)信息融合復(fù)雜場(chǎng)景下的道路自動(dòng)提取[J]. 李怡靜,胡翔云,張劍清,江萬(wàn)壽,張永軍. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(06)
博士論文
[1]機(jī)載激光掃描點(diǎn)云中目標(biāo)穩(wěn)健提取與多細(xì)節(jié)層次表達(dá)[D]. 黃榮剛.武漢大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)的城市建筑物提取研究[D]. 趙影.吉林大學(xué) 2011
[2]機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)分類技術(shù)研究[D]. 龔亮.解放軍信息工程大學(xué) 2011
本文編號(hào):2915616
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/2915616.html
最近更新
教材專著