[发明专利]一种微地形表面重建方法

摘要

本发明公开了一种基于激光雷达的微地形重建方法，步骤如下：(1)激光扫描获得海量、离散激光雷达点云数据后，进行不同站点间的点云数据拼接，并分离地面点和非地面点；(2)进行点云数据抽稀、点云孔洞区或点云密度极低区的边界点检测；(3)计算微地形的分形特征，并确定无标度区；(4)以带法线控制的随机中点位移法对点云孔洞区和点云密度极低区进行插值；(5)利用贪婪投影三角化方法，基于地面点进行微地形重建。

主权项

1.一种基于激光雷达的微地形重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、激光扫描获取激光雷达点云数据，并对多站点的所述点云数据进行配准、拼接；将配准、拼接后的点云数据分类为地面点云和非地面点云；S2、设置抽稀密度，对所述地面点云中点云密度过高的区域进行点云抽稀；利用规则格网掩膜检测算法，检测点云孔洞区和点云密度极低区；S3、采用双对数线性拟合方法求取研究区域地形的无标度区，并基于该无标度区尺度求算地形分形维数D、表示地形表面粗糙度参数H和地形表面起伏度参数σ等地形分形参数；S4、利用带法线控制的随机中点位移法以及计算得到的地形分形参数，对所述点云孔洞区和点云密度极低区进行插值；S5、利用贪婪投影三角化方法，对步骤S4得到的地面点云进行微地形表面重建，并通过三角格网曲面模型表达微地形；其中，步骤S4中，在已知两点或者多点中点处插入一个新的点，新插入点云的坐标为：法线控制的基本思想通过已知点的法线方法推知新插入点的法线方向，利用法线对插值过程进行控制，使新插入的点法线与临近点法线存在一致性；这使得经过插值后生成的曲面在保持其原始表面特性的同时，也使插值点与周围点存在值的传递关系，能够有效的解决传统的中点位移法会产生折痕效应的问题。