[发明专利]一种面向无人机扫描重建的点云质量评价和轨迹规划方法

摘要

本发明公开了一种面向无人机扫描重建的点云质量评价和无人机轨迹规划方法，步骤：使用无人机扫描来获取并重建出场景原始的点云模型；使用kd树将点云模型的点进行分类；对点云中的每个点，分别估算该点是孔洞边界点的概率，将三个概率加权平均，综合判断该点是否为孔洞边界点；采用搜索最近点的方法生成孔洞边界线，区分不同的孔洞；在点云模型场景中使用球填充方法构造带有可见性信息的道路图；生成最佳无人机重扫描轨迹；最后输出结果，将生成的路径反馈给无人机，无人机沿规划路径飞行，将点云模型孔洞区域修补完整。本发明协助无人机快速自动地重新扫描要重建的场景，生成更为精确的建筑模型，减少建筑点云模型中缺失纹理的孔洞区域。

主权项

一种面向无人机扫描重建的点云质量评价和无人机轨迹规划方法，其特征在于：分为点云模型的获取、点云模型的评价、路径轨迹生成和结果输出四个步骤；其中：点云模型的获取的步骤如下：第一步，使用无人机扫描来获取并重建出场景原始的点云模型；第二步，对获得的点云模型进行预处理，包括光顺去噪、坐标系转化和模型配准等等；点云模型的评价的步骤如下：第三步，使用kd树将点云模型的点进行分类，得到点云中每个点的k邻点；第四步，对点云中的每个点，使用最大角度度量准则、半圆盘度量准则、形状度量准则，分别估算该点是孔洞边界点的概率，将三个概率加权平均，综合判断该点是否为孔洞边界点；第五步，采用搜索最近点的方法生成孔洞边界线，区分不同的孔洞，得到封闭孔洞区域；路径轨迹生成的步骤如下：第六步，基于封闭孔洞区域集合，在点云模型场景中使用球填充方法构造带有可见性信息的道路图；第七步，基于带有可见性信息的道路图生成最佳无人机重扫描轨迹；第八步，对生成的无人机路径轨迹进行优化、平滑处理；结果输出的步骤：将生成的路径反馈给无人机，无人机沿规划路径飞行，将点云模型孔洞区域修补完整。