[发明专利]一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法

权利要求书

1.一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：包括以下步骤；

S1、激光点云数据获取；

根据测区地形情况，确定采激光点云数据的航带覆盖宽度、以及航带条数，确定激光雷达设备；

S2、激光点云的数据处理；

激光点云的数据处理包含点云去噪、点云拼接、统一坐标系统，对采集到的激光点云数据首先应去除噪声点、精简冗余数据，然后对多个飞行条带数据进行拼接，一个测站的扫描只能得到物体的一个侧面，将从不同视角进行扫描得到的多个空间点云进行拼接，最后对多个条带统一坐标系统，测定控制点的坐标，处理扫描数据时，各测站都需要转换到控制点所在的坐标系中；

S3、激光点云的加载及展示；

通过采集点云数据总体结构，按照不同级别对数据进行分类、压缩，每一级别包括集、块和包三级索引，实现高度存储和快速加载显示，采用合理的存储格式实现高效存储和快速加载显示，解决海量点云占用空间大，显示卡顿，渲染效果差问题，为点云的进一步应用提供基础；

S4、激光点云数据优化；

点的数量达到数亿量级，按照技术路线的设定，将其根据点云分类规则网格化、点云空间索引快速生成、点云地物最近距离计算；

S5、基于激光点云数据建模实施；

点云数据建模过程包括数据预处理和模型重建，数据预处理为模型重建提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精度和速度。

2.根据权利要求1所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：在步骤S1中，按照1:2000成图要求，结合调研成果确定航飞设备及航飞模式，选择合适的飞行器，采用带有一定旁向重叠度的往返飞行方案，保证路径中心区域有较高的扫描数据重叠度，根据测区情况，选择适当长度布设一定量的地面控制点。

3.根据权利要求1所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：在步骤S1中，需要先进行激光点云系统检校，包括以下几个方面，检校飞行-选择校验场-地面基站布设-航摄方案制定及实施。

4.根据权利要求3所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：检校飞行时，为了在后期数据处理过程中消除系统误差，在进行激光点云采集飞行作业之前，需要在测区范围内或附近选择一小块区域作为检校场，一般选择在起飞场地附近。

5.根据权利要求3所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：在采集数据之前或之后都要设备进行校验，一般通过采集、处理校验场数据计算各个仪器间精密的偏心分量和安装轴间精密的偏心角，从而对整个测区数据进行系统误差纠正，提高精度，IMU的3个角的校验，要求地形有一定坡度，但不能太大，同时地形范围适当大些，保证航线足够长，飞机在飞检校验场时，一般飞“井”字形或“田”字形。

6.根据权利要求3所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：地面基站布设，在测区内布置一定数量的GPS基准站用于动态GPS定位。

7.根据权利要求3所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：航线设计采用现势性较好的具有坐标参考的中高分辨率遥感影像作为航飞设计底图，也可以直接利用网络公开的地理信息资源，如GoogleEarth、天地图。

8.根据权利要求3所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：根据工程需求进行航带设计，确定作业飞机的飞行参数及测量参数，航线设计从高效、经济的原则出发，基于所采用的飞行平台和搭载设备的技术参数，以合理、经济的方案满足预期成果数据的技术要求和精度要求，综合考虑仪器设备的性能、地形、地势、高差、摄区形状、航高、航向重叠度、旁向重叠度和航行协调等一系列要素进行设计。

9.根据权利要求1所述的一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，其特征在于：在步骤S5中，数据预处理阶段涉及内容包括点云分类规则网格化、点云空间索引快速生成，模型重建阶段涉及内容包括点云地物的分类定义，如房屋、树木、河流、交跨导线、杆塔。