基于点云空洞修复和TPS模型的数学形态学机载LIDAR滤波

胡永杰，姚晓伟，胡倩伟,韩凤纳

(1.新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830002；2.东华理工大学 测绘工程学院，江西 南昌 330013；3.北京四维远见信息技术有限公司，北京 100070)



基于点云空洞修复和TPS模型的数学形态学机载LIDAR滤波

胡永杰1,2，姚晓伟1，胡倩伟3,韩凤纳1

(1.新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830002；2.东华理工大学 测绘工程学院，江西 南昌 330013；3.北京四维远见信息技术有限公司，北京 100070)

摘要：在分析现有滤波算法的基础上，结合数据驱动和模型驱动式算子各自的优点，提出基于点云空洞修复和TPS变形模型的数学形态学机载LIDAR点云滤波，该方法首先提取和修复由水域造成的大面积点云空洞，采用多尺度形态学开算子作用于修复的数据，得到近似裸露地表面；然后利用2D空间的TPS变形模型，以近似地表面为基础，插值原始点云，根据插值与原始点云高程的差值大小去识别地面点和非地面点。通过定量分析，验证该方法不仅有较高的滤波精度，而且也能较好的保留裸露地表的细节特征，同时该方法有助于辅助人工处理，提高数据处理的质量。

关键词：空洞修复；多尺度形态学开算子；2D空间TPS模型；机载LIDAR滤波

机载LIDAR技术是一种主动式遥感技术，它能够快速获取大面积区域内高精度的空间三维地形信息，已经在地球空间信息学科的许多领域得到广泛应用[1-2]。机载LIDAR获取的原始数据，其结构是离散的，以不规则方式分布在地形表面，因此称为点云。……