[发明专利]激光扫描环境点云数据中树冠模型提取方法

摘要

本发明公开了一种激光扫描环境点云数据中树冠模型提取方法，该方法由树冠分类建模、点云栅格化、栅格滤波、树冠窗口计算、轮廓勾画、及结果分类统计组成。使用LiDAR系统进行树冠类型区分与提取时，由于激光点云的散乱性和大数据量等特性，需要针对大数据提取具有选择性的植被树冠特征，即对树冠扫描数据进行针对性滤波处理，该操作需要先对点云数据进行栅格化处理，然后对栅格数据进行树冠动态窗口计算，获得倾斜程度，借助边角空间关系计算出适宜的树冠轮廓勾画参数完成树冠轮廓勾画。可用于科考船航行过程中独立特征明显的常见大小植被目标识别，为科考船信息系统环境感知提供方法指导。

主权项

一种激光扫描环境点云数据中树冠模型提取方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤一，利用机载LiDAR系统对观测对象进行离散化点云扫描，按照典型树冠类型进行树冠分类建模，将扫描获取的点云抽象外廓空间结构类型划归为锥形、半球形、半椭球形，并建立对应结构的内外表面模型；步骤二，采用0.5米‑3米采样间隔对散乱点云进行影像栅格化处理，使其能够转换成可供后期对象识别、空间分析处理的二维影像；步骤三，针对不同的树冠横向面直径大小，选择动态可调的滤波计算窗口面向树冠覆盖范围半径小于3m的树冠平面进行筛选和划分；步骤四，在树冠面被筛选划分出来后，按照树干中心线和树冠剖面窗口斜率计算得到单一树冠的半径；步骤五，按照树干中心线和窗口计算得到的半径进行二维平面树冠圆形边缘勾画；步骤六，在不同类型树冠轮廓完成勾画后，统计结果中不同树冠计算窗口上的树冠分类数量，为统计、分析及后期建模做准备。