[发明专利]基于点云数据的高效测绘系统

权利要求书

1.基于点云数据的高效测绘系统，其特征在于：包括站点布设模块、站点数据获取模块、数据拼接模块、数据处理模块、模型重建模块、测绘图生成模块；所述站点布设模块用于供用户对观测站点进行布设，所述站点数据获取模块用于从布设的各个观测站点获取站点数据，所述数据拼接模块用于将各个观测站点采集的站点数据进行拼接与合成，形成完整的点云数据，所述数据处理模块用于对点云数据进行除杂降噪处理，所述模型重建模块用于根据点云数据重建目标物的三维观测模型，所述测绘图生成模块用于根据点云数据生成测绘图纸；所述站点布设模块包括：

数据输入模块，用于供用户输入地图数据以及站点坐标数据；

通视分析模块，用于根据地图数据以及站点的站点坐标数据分析站点按照站点坐标数据部署后其周围的通视情况；

地图标记模块，所述地图标记模块用于根据通视分析模块的分析结果，将地图上可通视区域与不可通视区域进行标记；

站点推荐模块，站点推荐模块用于判断地图上是否全部为可通视区域，若是，则完成站点布设，若否则根据未布设站点的区域，计算推荐的站点坐标数据；

所述数据拼接模块中包括空间抽稀模块、特征数据集提取模块、最优解计算模块、旋转模块以及拼接模块，所述空间抽稀模块用于将站点数据进行空间抽稀，所述特征数据集提取模块用于从空间抽稀后的站点数据中提取特征数据集，所述最优解计算模块用于计算最优旋转角度，所述旋转模块用于根据最优旋转角度旋转原始的站点数据，所述拼接模块用于将旋转后的站点数据进行数据拼接；所述最优解计算模块包括残差计算模块和最优解提取模块，所述残差计算模块用于计算旋转残差，所述最优解提取模块用于根据旋转残差计算最优解；

所述最优解计算模块用于计算最优旋转角度具体为：设置旋转角度步长为γ，设置旋转角度θ的初始值为γ，设置残差阈值；对特征数据集中的所有数据沿一个维度轴转动θ度；计算旋转残差，并判断旋转残差是否小于残差阈值，若是，设置最优旋转角度为θ并更新残差阈值为上一步计算出来的旋转残差；若否，将θ角度增加γ，并判断增加后的θ是否大于360度，若是则结束，若否则重新进行旋转残差的计算和判断；

所述残差计算模块用于计算旋转残差具体为：

获取站点匹配队列，设置α＝0，count＝0，dis＝0，并对匹配队列中每一对需要拼接的站点对，以当前站点对中的一个站点中所有的数据形成点集P，针对点集P中每一个点Pj，均计算站点对的另一个站点中所有点距离点Pj的距离的最小值min_dis，判断min_dis是否小于预设值，若是，则另count＝count+1，并令dis＝dis+min_dis；并令α＝α+dis/count；将α作为旋转残差。

2.根据权利要求1所述的基于点云数据的高效测绘系统，其特征在于：还包括存档管理模块，所述存档管理模块用于对生成的测绘图纸、三维观测模型进行存档管理。

3.根据权利要求2所述的基于点云数据的高效测绘系统，其特征在于：还包括改造方案导入模块和改造预览模块，所述改造方案导入模块用于导入改造方案，所述改造预览模块用于对按照改造方案改造后的方案进行预览。

4.根据权利要求3所述的基于点云数据的高效测绘系统，其特征在于：所述测绘图生成模块包括平面图生成模块、立面图生成模块以及剖面图生成模块，所述测绘图纸包括平面图、立面图以及剖面图。

5.根据权利要求4所述的基于点云数据的高效测绘系统，其特征在于：所述通视分析模块包括坐标转换模块、范围生成模块、点集提取模块、通视区域提取模块和结果生成模块；所述坐标转换模块用于将地图数据的所有点进行极坐标转换，所述范围生成模块用于按照预设的角度初始值和角度步长生成递增的角度提取范围，所述点集提取模块用于从极坐标转换之后的地图数据中提取对应的角度提取范围内的数据，通视区域提取模块用于从点集提取模块提取的地图数据中提取与站点最近的连续区域作为通视区域，所述结果生成模块用于根据通视区域提取模块的提取结果，生成通视区域点集和不通视区域点集。