發(fā)布時(shí)間：2021-06-29 18:10

　　古建筑保護(hù)的重要性已越來(lái)越為人們所認(rèn)識(shí),針對(duì)古建筑的支撐性部件提取效率低、精度差等問(wèn)題,文章首先采用全局八叉樹和局部K-D樹的二級(jí)空間索引的方法將點(diǎn)云模型數(shù)據(jù)進(jìn)行空間劃分,然后利用隨機(jī)采樣一致性（RANdom Sample Consensus,RANSAC）改進(jìn)算法結(jié)合線性最小二乘擬合算法提取古建筑的幾何特征面,最后以廬山天主教堂三維激光掃描數(shù)據(jù)為例,驗(yàn)證了該方法的有效性、高效性、精確性。 

【文章來(lái)源】：地礦測(cè)繪. 2020,36(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

廬山天主教堂點(diǎn)云模型

針對(duì)離散點(diǎn)云的數(shù)據(jù)量較大，計(jì)算較為復(fù)雜，需要遍歷每個(gè)點(diǎn)求得點(diǎn)的微分幾何屬性[13]，時(shí)間復(fù)雜度較大等問(wèn)題，本文采用全局八叉樹和局部K-D樹的二級(jí)空間索引的方法將數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，可以快速查詢及處理單個(gè)三維空間點(diǎn)，提高算法效率及空間檢索速率。實(shí)現(xiàn)效果，如圖2所示。本文在傳統(tǒng)的RANSAC算法基礎(chǔ)上增加了法向偏差進(jìn)行約束，能較好地探測(cè)特征面，探測(cè)目標(biāo)后采用線性最小二乘法進(jìn)行二次曲面擬合，用本文方法與Geomagic Studio軟件分別提取并擬合平面、球面、柱面特征。效果對(duì)比，如圖3所示。

本文在傳統(tǒng)的RANSAC算法基礎(chǔ)上增加了法向偏差進(jìn)行約束，能較好地探測(cè)特征面，探測(cè)目標(biāo)后采用線性最小二乘法進(jìn)行二次曲面擬合，用本文方法與Geomagic Studio軟件分別提取并擬合平面、球面、柱面特征。效果對(duì)比，如圖3所示。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：Geomagic軟件的特征提取算法是基于曲率的方法，對(duì)噪聲敏感，對(duì)點(diǎn)云的數(shù)據(jù)質(zhì)量要求非常高，且必須先擬合成三角網(wǎng)模型才能探測(cè)，對(duì)探測(cè)參數(shù)的設(shè)置要求非常嚴(yán)格，并且需要大量的人工干預(yù)，而本文提出的特征提取算法更優(yōu)化，自動(dòng)化程度更高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多幾何面片特征自動(dòng)識(shí)別[J]. 石宏斌,殷義程,袁曼飛.  測(cè)繪通報(bào). 2017(02)
[2]一種基于RANSAC框架的橢球提取算法[J]. 程志全,葉永凱,李寶.  圖學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[3]基于RANSAC算法的旋轉(zhuǎn)面特征提取[J]. 皇甫中民,閆雒恒,劉雪梅.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2009(05)
[4]GIS中幾種空間數(shù)據(jù)索引方法探究[J]. 孫卓成.  科協(xié)論壇(下半月). 2008(02)
[5]常用空間索引技術(shù)的分析[J]. 顧軍,吳長(zhǎng)彬.  微型電腦應(yīng)用. 2001(12)

博士論文
[1]海量精細(xì)空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究[D]. 郭明.武漢大學(xué) 2011
[2]基于散亂地面激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)的復(fù)雜立面中平面的自動(dòng)提取[D]. 塔瑞克.武漢大學(xué) 2010

碩士論文
[1]地理場(chǎng)景中點(diǎn)云特征提取與簡(jiǎn)化研究[D]. 田鵬.南京師范大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3256911