[发明专利]一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法

说明书

本发明公开了一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，属于建模领域，包括以下步骤；S1、激光点云数据获取；S2、激光点云的数据处理；S3、激光点云的加载及展示；S4、激光点云数据优化；S5、基于激光点云数据建模实施；点云数据建模过程包括数据预处理和模型重建，数据预处理为模型重建提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精度和速度。本发明应用在工程中，安全可靠，故障率低。

技术领域

本发明属建模领域，涉及一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法。

背景技术

现阶段省内架空输电线路工程因初设精度不够，林木砍伐等手续的办理常常滞后，给工程里程碑目标及日后安全运行等方面带来隐患。目前，在输电线路工程线路优化设计中广泛使用的方法主要包括两类：一是将数字正射影像叠加数字高程模型构建输电线路三维场景，但这种方式不能获取房屋、林木的准确高程，只能为设计人员提供辅助决策依据；另一种方式是使用数字摄影测量工作站建立立体像对模型，完成平断面采集输出平断面图，实现二三维交互线路优化设计，精度较高，使用较为广泛，但该方式需要依托专业设备。

发明内容

本部分的目的是在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述背景技术描述中存在的问题，提出了本发明，因此，本发明其中一个目的是提供一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，提升工程的安全性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用激光点云扫描技术创建三维模型的方法，包括以下步骤；

S1、激光点云数据获取；

根据测区地形情况，确定采激光点云数据的航带覆盖宽度、以及航带条数，确定激光雷达设备；

S2、激光点云的数据处理；

激光点云的数据处理包含点云去噪、点云拼接、统一坐标系统，对采集到的激光点云数据首先应去除噪声点、精简冗余数据，然后对多个飞行条带数据进行拼接，一个测站的扫描只能得到物体的一个侧面，将从不同视角进行扫描得到的多个空间点云进行拼接，最后对多个条带统一坐标系统，测定控制点的坐标，处理扫描数据时，各测站都需要转换到控制点所在的坐标系中；

S3、激光点云的加载及展示；

通过采集点云数据总体结构，按照不同级别对数据进行分类、压缩，每一级别包括集、块和包三级索引，实现高度存储和快速加载显示，采用合理的存储格式实现高效存储和快速加载显示，解决海量点云占用空间大，显示卡顿，渲染效果差问题，为点云的进一步应用提供基础；

S4、激光点云数据优化；

点的数量达到数亿量级，按照技术路线的设定，将其根据点云分类规则网格化、点云空间索引快速生成、点云地物最近距离计算；

S5、基于激光点云数据建模实施；

点云数据建模过程包括数据预处理和模型重建，数据预处理为模型重建提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精度和速度。

进一步的，在步骤S1中，按照1:2000成图要求，结合调研成果确定航飞设备及航飞模式，选择合适的飞行器，采用带有一定旁向重叠度的往返飞行方案，保证路径中心区域有较高的扫描数据重叠度，根据测区情况，选择适当长度布设一定量的地面控制点。

进一步的，在步骤S1中，需要先进行激光点云系统检校，包括以下几个方面，检校飞行-选择校验场-地面基站布设-航摄方案制定及实施。

进一步的，检校飞行时，为了在后期数据处理过程中消除系统误差，在进行激光点云采集飞行作业之前，需要在测区范围内或附近选择一小块区域作为检校场，一般选择在起飞场地附近。