基于机载 LiDAR 和平面检测的 建筑物三维重建

1. 基于机载LiDAR和平面检测的 建筑物三维重建 中国科学院遥感与数字地球研究所 孔赟珑 2013.9.25

2. 内容概要 • 背景介绍 • 机载激光雷达系统简介 • 基于LiDAR的建筑物三维重建 • 基于平面检测的建筑物三维重建 • 建筑物点云提取 • 建筑物边界线提取 • 建筑物三维重建 • 总结与展望

3. 内容概要 • 背景介绍 • 机载激光雷达系统简介 • 基于LiDAR的建筑物三维重建 • 基于平面检测的建筑物三维重建 • 建筑物点云提取 • 建筑物边界线提取 • 建筑物三维重建 • 总结与展望

4. 机载激光雷达系统 • 激光雷达（Light Detection and Ranging，缩写LiDAR） • 机载LiDAR系统基本组成： • 激光扫描仪 • 全球定位系统（GPS） • 惯性导航系统（INS） • 优点：自动化程度高、能够全天时作业、数据生产周期短、精度高等

5. 机载LiDAR的工作原理

6. 基于LiDAR的建筑物三维重建 • 原始点云数据->建筑物三维表达 • 只记录屋顶表面的数据 • 离散vs规则

7. 基于LiDAR的建筑物三维重建 • 重建过程中，是否有人工干预 • 自动方法 • 半自动方法 • 数据使用 • 仅采用LiDAR数据 • 融合LiDAR数据与其他遥感影像或规划图 • 建筑物重建方式 • 数据驱动方法 • 模型驱动方法

8. 内容概要 • 背景介绍 • 机载激光雷达系统简介 • 基于LiDAR的建筑物三维重建 • 基于平面检测的建筑物三维重建 • 建筑物点云提取 • 建筑物边界线提取 • 建筑物三维重建 • 总结与展望

9. 建筑物点云提取 • 点云数据滤波 • 点云数据分类

10. 点云数据滤波 • 目的：区分数据中的地面点和非地面点 • Axelsson（2000）提出的自适应渐进三角网滤波算法

11. 点云数据分类 • 基于RANSAC的平面检测 • 粗糙度

12. 建筑物点云提取

13. 建筑物点云提取

14. 建筑物边界线提取 • 边界线的初步提取 • 采用图像处理的方法 • 建筑物点云栅格化 • 形态学运算 • Canny算子提取边界 • 边界线的简化 • Douglas-Peucker算法

15. Douglas-Peucker算法

16. 建筑物边界线提取

17. 建筑物边界线提取

18. 建筑物三维重建

19. 建筑物三维重建

20. 内容概要 • 背景介绍 • 机载激光雷达系统简介 • 基于LiDAR的建筑物三维重建 • 基于平面检测的建筑物三维重建 • 建筑物点云提取 • 建筑物边界线提取 • 建筑物三维重建 • 总结与展望

21. 总结与展望 • 对于简单建筑物和屋顶平面关系明确的复杂建筑物，该方法有较好的重建结果，并且不受屋顶平面倾斜角度的影响。 • 不足： • 不适用于非平面屋顶的重建； • 对于邻接的建筑物区分不足； • 采用三角网的方式，对不同平面的连接部分，重建较为粗糙。

23. 附1：会议通知

24. 附2：口头报告日程

25. 附3：口头报告照片

26. 附3：口头报告照片