[发明专利]一种基于切平面分割的树干点云提取方法

说明书

本发明公开了提供一种基于切平面分割的树干点云提取方法，包括如下步骤：步骤1，对树木点云垂直分段；步骤2，在给定树木高度h_start0至h_start1间计算树干提取过程开始的垂直分段的索引值i_start，并设置i＝i_start；步骤3，构建树干垂直分段Q_i的角度分区；步骤4，构建垂直分段Q_i的每一个角度分区Q_ij的的切平面τ_ij′；步骤5，逐垂直分段逐角度分区地使用切平面分割的方法分割树枝点云与树干点云。本发明用以快速从地面三维激光扫描仪扫描得到的树木点云中提取树干点云，为获取树干整体的三维数据提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种点云提取技术，尤其是涉及一种基于切平面分割的树干点云提取方法。

背景技术

地面三维激光扫描技术(Terrestrial Laser Scanning Technology，简称TLS)是一种新型的测绘技术，产生于20世纪90年代。TLS可快速准确的获得目标物体表面的点云数据信息，从而可以快速构建目标物体的三维模型。经过近20多年来的发展，三维激光扫描仪已经可以连续快速地对被观测物体进行非接触式测量，其通过获取物体表面至扫描仪的距离和发射强度获取大量物体表面的三维点云数据。使用TLS提取林业相关参数是近10年来的研究热点。

树干不仅是树木的主要组成部分，也是树木经济价值的主要体现部位。在做标准木测定时，常采用砍伐树木的方式获取树干，这是一种破坏性的方式。在天然林全面禁伐的时代背景下，有必要研究一种无损方式测定标准木的方法。在测定树干参数时，轮尺与围尺等传统测量工具只能测量树干某一位置处的树干直径，考虑到树干形状的不规则性，传统测量方式并不能获取树干的真实几何结构信息，从而也难以提取准确的树干参数。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对实际需求，提供了一种基于切平面分割的树干点云提取方法，用以快速从地面三维激光扫描仪扫描得到的树木点云中提取树干点云，为获取树干整体的三维数据提供了技术支撑。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于切平面分割的树干点云提取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，对树木点云垂直分段；

步骤2，在给定树木高度h_start0至h_start1间计算树干提取过程开始的垂直分段的索引值i_start，并设置i＝i_start；

步骤3，构建树干垂直分段Q_i的角度分区；

步骤4，构建垂直分段Q_i的每一个角度分区Q_ij的的切平面τ_ij′；

步骤5，逐垂直分段逐角度分区地使用切平面分割的方法分割树枝点云与树干点云。

优选的，所述步骤1，对树木点云垂直分段，包括：