[发明专利]一种无序点云的规则化方法及系统

说明书

本发明公开了一种无序点云的规则化方法。该方法包括：采集扫描车的轨迹线；对轨迹线进行划分，得到划分点，每个划分点的间距相同；构建每个划分点的虚拟斜切面；计算虚拟斜切面上的激光点以及空间上距离虚拟斜切面小于阈值的激光点到划分点的方位角；根据方位角的大小按顺序连接激光点，得到扫描线，标记扫描线的线号；根据方位角的大小按顺序标记激光点的点号；查找每个激光点在相邻扫描线上距离最近的激光点，记录每个激光点对应的最近的激光点的点号；获取扫描线的线号、激光点的点号、每个激光点对应的最近的激光点的点号，建立点云的拓扑关系。本发明能够实现无序点云的规则化，提高点云自动提取的效率，快速精确的构建目标物体的三维模型。

技术领域

本发明涉及车载激光点云领域，特别是涉及一种无序点云的规则化方法及系统。

背景技术

近年来，激光扫描技术越来越受到各个领域的青睐，它能够快速大规模的获取目标的表面信息。车载激光扫描技术已经开始广泛的应用于地理信息产业中，用于获取城市三维数据，构建数字城市。由激光扫描采集到的空间采样点称为“点云”，点云中蕴含着丰富的地形和地物信息，对点云数据进行自动提取可以识别点云中的特征信息，如路边线、隔离带、路灯、电杆、电线、树干、标牌、墙面等数十种道路要素，从而能够构建目标物体的三维模型。

但是，目前的车载激光点云多是无序的，即，点云内逻辑不明确，不能建立拓扑关系。无序点云会影响自动提取的效率，从而影响目标物体三维模型构建的效率和准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种无序点云的规则化方法及系统，用以建立点云内部的拓扑关系，使点云中的激光点呈顺序排列，从而提高点云自动提取的效率，快速精确的构建目标物体的三维模型。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无序点云的规则化方法，所述方法包括：

采集扫描车的轨迹线；

对所述轨迹线进行划分，得到划分点，每个所述划分点的间距相同；

构建每个所述划分点的虚拟斜切面；

计算所述虚拟斜切面上的激光点以及空间上距离所述虚拟斜切面小于阈值的激光点到所述划分点的方位角；

根据所述方位角的大小按顺序连接所述激光点，得到扫描线，标记所述扫描线的线号；并根据所述方位角的大小按顺序标记所述激光点的点号；

查找每个所述激光点在相邻所述扫描线上距离最近的激光点，记录每个所述激光点对应的最近的激光点的点号；

获取所述扫描线的线号、所述激光点的点号、每个所述激光点对应的最近的激光点的点号，建立点云内部的拓扑关系。

可选的，每个所述划分点的间距为5cm-10cm。

可选的，在所述划分点，所述轨迹线与所述虚拟斜切面的夹角为45°。

可选的，在根据所述方位角的大小按顺序连接所述激光点时，若存在多个方位角相同的激光点，则选择与所述划分点距离最小的激光点。

本发明还提供了一种无序点云的规则化系统，所述系统包括：

采集模块，用于采集扫描车的轨迹线；

划分点获取模块，用于对所述轨迹线进行划分，得到划分点，每个所述划分点的间距相同；

斜切面构建模块，用于构建每个所述划分点的虚拟斜切面；

方位角计算模块，用于计算所述虚拟斜切面上的激光点以及空间上距离所述虚拟斜切面小于阈值的激光点到所述划分点的方位角；

扫描线获取模块，用于根据所述方位角的大小按顺序连接所述激光点，得到扫描线，标记所述扫描线的线号；