本文内容来源于《测绘通报》2023年第7期，审图号：GS京（2023）1340号

基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法

张冰洁, 蔡来良, 王鑫, 吴景动

河南理工大学测绘与国土信息工程学院, 河南 焦作 454003

基金项目：国家自然科学基金(41701597);中国博士后科学基金(2018M642746)

关键词：露天矿, 台阶线, 激光雷达, 数量场梯度, 最小二乘法

引文格式：张冰洁, 蔡来良, 王鑫, 等. 基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法[J]. 测绘通报, 2023(7): 63-68.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0202.摘要

摘要 ：为了高效分析露天矿地形特征,本文利用无人机激光雷达扫描矿山,提出了一种基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法,即数量场梯度法。首先将点云的高程信息作为各点对应的数量场,计算各点数量场梯度的模,经分析,道路和边坡这两类场景梯度的模范围分别为[0.00,0.03]和[0.28,0.35];然后根据梯度的模范围筛选出台阶线特征点;最后对特征点进行四叉树索引,对每个叶节点进行最小二乘,拟合空间直线,并输出拟合的台阶线。通过与现有软件提取的台阶线对比,本文提出的数量场梯度法具有人工干预少的优势,且提取的台阶线错误率低于10%,位置精度优于0.6 m,可大幅提高露天矿测绘产品的自动化生成效率,有较好的应用前景。

作者简介作者简介：张冰洁(1999-),男,硕士生,主要研究方向为三维激光扫描技术。E-mail:bingjie@88.com通信作者：蔡来良。E-mail:cll@hpu.edu.cn

初审：杨瑞芳复审：宋启凡

终审：金 君

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