[发明专利]点云单木分割方法、装置、设备及计算机可读介质

权利要求书

1.一种点云单木分割方法，其特征在于，包括：

对待处理点云进行水平聚类，得到多个水平聚簇，其中，所述待处理点云为扫描设备对目标树木进行扫描获得的点云数据；

从多个所述水平聚簇中提取所述目标树木的树干种子点；

根据所述树干种子点在所述待处理点云中构建路径图；

在所述路径图中遍历查询距离所述树干种子点的最短路径点；

在当前最短路径点至与之相邻的参考最短路径点的距离小于等于距离阈值的情况下，将所述当前最短路径点合并到所述树干种子点所在的单木点集，其中，所述单木点集表示属于所述树干种子点对应的单木上的点的集合；

对待处理点云进行水平聚类，得到多个水平聚簇之前，还包括按照如下方式对所述待处理点云进行预处理：

对所述待处理点云去噪，得到降噪点云；

对所述降噪点云进行分类，得到地面点和树木点；

将所述地面点距离所述树木点的相对高度作为所述树木点的冠层高度；

对待处理点云进行水平聚类，得到多个水平聚簇包括：

按照预设高度阈值对所述冠层高度的所述树木点进行水平切层，得到多个水平层的所述树木点；

对各个水平层的所述树木点进行水平欧式聚类，得到多个所述水平聚簇；

从多个所述水平聚簇中提取所述目标树木的树干种子点包括：

计算各个所述水平聚簇的重心点，并为各个所述重心点增加非树干种子点标识；

将距离所述地面点最近的一层水平层中的所述重心点作为第一备选树干种子点，并为所述第一备选树干种子点增加树干种子点标识；

计算目标水平层中N个所述重心点与所述第一备选树干种子点的第一方向，其中，所述目标水平层为除所述第一备选树干种子点所在的水平层之外的其他各个水平层；

计算所述目标水平层N个所述重心点中任意两个所述重心点之间的第二方向；

在所述第一方向与地面间的夹角大于角度阈值的情况下，将所述第一方向与所述第二方向形成的夹角最小的一组所述重心点作为第二备选树干种子点，并为所述第二备选树干种子点增加所述树干种子点标识；

在所述第二备选树干种子点符合预设条件的情况下，将所述第二备选树干种子点作为最终的所述树干种子点；

在所述路径图中遍历查询距离所述树干种子点的最短路径点之前，还包括按照如下方式创建重心点集：

对所述树木点进行三维空间的欧式聚类，得到多个空间聚簇；

从所述多个空间聚簇中选出多个目标聚簇，其中，所述目标聚簇为聚类点数大于筛选阈值的空间聚簇；

计算由所述多个目标聚簇的重心点组成的所述重心点集，其中，所述重心点集中的多个所述重心点按照其所在的所述目标聚簇中聚类点数的数量由大到小进行排序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述路径图中查询到的所述当前最短路径点至与之相邻的所述参考最短路径点的距离大于所述距离阈值的情况下，还包括按照如下方式重新查询所述最短路径点：

在所述重心点集中查询距离所述树干种子点最近的最近重心点；

在所述最近重心点对应的所述目标聚簇中查询距离所述树干种子点最近的所述最短路径点，并将所述最短路径点合并到所述树干种子点所在的单木点集。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述当前最短路径点合并到所述树干种子点所在的单木点集之后，所述方法还包括：

将所述待处理点云进行体素化降采样，得到体素重心点；

根据所述单木点集表征的单木分割关系对所述体素重心点构建k-dtree，以按照最近邻方式对所述待处理点云还原单木标记。

4.一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至3任一项所述的方法的步骤。