基于激光强度分类的机载与地面LiDAR配准方法

机载和地面LiDAR(Light Detection and Ranging)数据融合可以得到范围更广、精细度更高、内容更丰富的三维点云数据,并已经成为LiDAR深入应用的趋势。当今机载与地面LiDAR融合的特征匹配步骤多依赖同名特征的空间几何形状,忽略了LiDAR数据中的激光强度信息。同济大学程效军教授课题组利用激光强度信息,对同名特征进行匹配,实现机载与地面LiDAR的融合。

 
图(a)机载LiDAR点云强度图       图(b)地面LiDAR点云强度图

原始的机载与地面LiDAR的激光强度信息受到各种因素影响不能直接使用,配准首先对机载与地面LiDAR的激光强度信息分别采用较为适用的方法进行纠正。然后基于激光强度信息对机载与地面LiDAR点云进行分类,并利用分类结果进行特征平面的提取。采用机载与地面LiDAR点云中特征间拓扑关系与分类结果作为约束,实现同名特征平面的匹配,最后根据同名特征平面计算坐标转换参数,实现了机载与地面LiDAR点云数据的配准,并分析了配准精度。

实验结果证明,在机载与地面LiDAR同名特征几何形状不完全一致的情况下,该方法仍可得到较好的配准效果。该方法采用LiDAR激光强度信息,而不是目前常用的采用特征几何信息作为匹配条件,从而拓展了激光强度的应用范围。

该文章为《激光与光电子学进展》第六期封面文章,依据该文章设计的封面图如下:

文章链接:

郭王,程效军. 基于激光强度分类的机载与地面激光雷达点云配准方法[J].激光与光电子学进展, 2018, 55(6): 062803.

相关领域优秀文章推荐:

张哲,许宏丽,尹辉.一种基于关键点选择的快速点云配准算法[J].激光与光电子学进展,2017,54(12): 121002.

李仁忠,杨 曼,刘阳阳,张缓缓. 一种散乱点云的均匀精简算法[J]. 光学学报, 2017, 37(7): 0710002.

丁少闻,张小虎,于起峰,杨 夏. 非接触式三维重建测量方法综述[J]. 激光与光电子学进展, 2017, 54(7): 070003.