一种三维激光点云中建筑物立面分割方法

李玉兵

(济南市房产测绘研究院，济南 250002)

0 引言

随着智慧城市、智慧住建的需求不断迫切，如何对建筑物进行精细化三维重建是当下研究的热点之一[1-2]。三维激光扫描技术作为一种新型的测量技术，具有数据获取速度快、精度高、非接触等优势，已被广泛地应用于城市规划、智慧交通等方面[3-4]。三维激光扫描技术已成为快速获取城市建筑三维信息的重要途径，但其获取的点云数据具有无序、离散、海量等特点，因此在三维激光扫描数据中快速、准确地分割出建筑物立面点云是当前的研究热点。

针对建筑物点云分割，许多学者已经开展了大量的研究。Bauer等[5]提出的RANSAC(random sample consensus)算法通过随机抽样消除噪声的影响，构建一个由局内点组成的子集，从而将各个具有面特征的建筑物立面分割开来。随后文献[6-8]对RANSAC点云分割方法进行改进，取得了较好的效果。但该类方法在分割过程中过于依赖阈值，人为设定阈值会产生过分割或欠分割的情况。文献[9-10]利用Hough变换对建筑物立面实现了分割，但Hough变换算法在分割过程中易产生伪平面造成精度损失，同时计算量大，效率低。文献[11-12]从建筑物点云的结构入手，依据点坐标、法向量和表面粗糙度等属性制定生长规则完成不同立面的生长分割。这类区域生长法只需要少量种子点和规则就能实现立面分割，但种子点的选择以及规则的设定会直接影响分割结果[13]。

针对三维激光点云数据中建筑物立面遮挡较多、周围噪声干扰多、易漏分割、过度分割等问题，本文提出了一种顾及立面几何特征的建筑物分割方法。……