[发明专利]基于MLS点云数据的行道树单体化提取方法及装置

权利要求书

1.一种基于MLS点云数据的行道树单体化提取方法，其特征在于，包括：

采用滤波方法对原始MLS点云进行预处理，去除所述原始MLS点云中的地面点云以及建筑立面点云，得到预处理后的MLS点云；

对所述预处理后的MLS点云进行滤波处理，得到包含行道树树干的切片点云，对所述切片点云进行识别提取，得到树干点云；

对所述预处理后的MLS点云依次进行欧式聚类和体素化处理，得到体素化后的MLS点云，所述体素化后的MLS点云采用基于最小增量规则的体素区域生长算法进行体素区域生长，完成树冠点云的实例化分割，得到初步的树冠点云；

基于高程变化的聚类方法对所述初步的树冠点云中树冠边缘进行优化，得到精确的树冠点云，将所述精确的树冠点云与对应的所述树干点云合并，得到完整的单颗行道树点云；

其中，对所述切片点云进行识别提取，得到树干点云，包括：

所述对切片点云依次进行欧氏聚类、点云体素化及体素邻域分析、初始种子选取和体素区域生长，得到树干点云；

其中，所述对切片点云依次进行欧氏聚类、点云体素化及体素邻域分析、初始种子选取和体素区域生长，得到树干点云包括：

对所述切片点云进行欧式聚类，得到若干个包含行道树树干的第一聚类点云簇；

对所述第一聚类点云簇进行点云体素化处理，得到若干层的体素；

将每一层的体素按照是否相邻原则聚类成若干个体素簇，将体素个数最少的层视为树干种子所在层，将所述树干种子所在层对应的体素簇作为候选树干种子；

计算所有候选树干种子对应体素簇的非离散度参数，将非离散度参数大于0.8的体素簇作为树干种子；

基于预设生长规则以及基于凸包面积变化率的体素区域生长算法对树干种子对应的体素簇进行体素区域生长，依次对树干种子对应的体素簇进行向上生长和向下生长，得到完整树干点云，将所述完整树干点云中的最低点坐标作为对应行道树的位置坐标；

其中，所述候选树干种子对应的体素簇为候选树干种子体素簇，根据公式（2）计算所有候选树干种子体素簇的非离散度参数，将大于0.8的候选树干种子体素簇作为树干种子，公式（2）：

公式（2）中，、、是对体素簇对应原始MLS点云进行主成分分析所获得的协方差矩阵特征值。

2.根据权利要求1所述的一种基于MLS点云数据的行道树单体化提取方法，其特征在于，所述采用滤波方法对原始MLS点云进行预处理，去除所述原始MLS点云中的地面点云以及建筑立面点云，得到预处理后的MLS点云包括：

采用布料滤波方法将所述原始MLS点云中的地面点云去掉，得到去除地面的第一MLS点云；

采用法线滤波方法去除所述第一MLS点云中的建筑立面点云，得到所述预处理后的MLS点云。

3.根据权利要求2所述的一种基于MLS点云数据的行道树单体化提取方法，其特征在于，所述对所述预处理后的MLS点云进行滤波处理，得到包含行道树树干的切片点云包括：

对所述预处理之后的MLS点云进行高程归一化处理，得到高程归一化后的MLS点云；

对所述高程归一化后的MLS点云进行Z值维度的直通滤波，得到包含行道树树干的切片点云。