基于加权约束的单体建筑物点云表面重建算法

作     者：王森援 蔡国榕 王宗跃 吴云东 WANG Senyuan;CAI Guorong;WANG Zongyue;WU Yundong

作者机构：集美大学理学院厦门361021 集美大学计算机工程学院厦门361021 福建省海西政务大数据应用协同创新中心福州350003 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2019年第21卷第5期

页      面：654-662页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61702251) 福建省高校产学合作科技重大项目(2017H6015) 福建省自然科学基金项目(2016J01310 2016J01309) 厦门市科技局项目(3502Z20183032) 

主　　题：单体建筑物三维重建 点云表面拟合 加权约束 正则集 Lidar点云 无人机 

摘      要：建筑物点云表面重建在高精度城市测绘、虚拟现实等领域有十分广泛的应用前景。由于建筑物的几何形态多变,重建算法普遍存在计算速率慢、拟合精度低和模型结构不完整的问题。为此,本文以单体建筑物为研究对象,提出基于加权约束的单体建筑物点云表面重建算法,在表面初始化过程中充分考虑数据对结构拟合的贡献。在此基础上,构建基于正则集的单体建筑物表面重建算法,实现建筑物拟合过程中的加权拟合误差、近邻结构平滑的同步优化。针对多类建筑物三维点云的实验结果表明,相比传统的建筑物重建策略,本文的加权约束方法可根据不同类型的点云数据设计自适应权重,并选择模型拟合中最优的权重函数,在高噪声、低精度点云数据下能得到更高精度的单体建筑物表面模型。