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| 內容簡介： |
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本书从城市典型地物的点云数据配准与要素提取两个环节入手，在解决集效率与精度于一体的点云数据配准问题的基础上，通过点云精细特征表达充分挖掘潜在的点云信息，实现基于MLS数据的城市道路和行道树的高精度提取。全书内容包括激光点云数据处理概论，激光点云数据处理基本理论，ICP算法分析，基于初始4点对（FIPP）的点云配准方法，特征描述优化的颜色信息电源快速配准，基于区域增长法的城市道路自动提取，以及基于体素分层的城市行道树提取等。
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| 關於作者： |
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李鹏，男，副教授，博士，主要从事三维激光点云数据处理与建模科研工作，累积主持省部级科研项目5项，参与省部级等项目10余项，在Journal of Applied Remote Sensing等国内外知名期刊上发表研究论文10多篇，一作获国家授权发明专利2项，出版教材《地图数据采集》1册。
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| 目錄：
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目 录
第1章 激光点云数据处理概论1
1.1 激光雷达与点云数据处理1
1.2 激光点云技术数据处理的应用4
1.2.1 测绘工程4
1.2.2 导航定位6
1.2.3 文物古迹保护7
1.2.4 电力线巡检8
1.2.5 地质灾害应急8
1.2.6 海洋工程9
1.2.7 农林资源调查10
1.2.8 城市规划与设计11
1.3 点云配准与要素提取研究内容12
1.3.1 点云数据自动配准12
1.3.2 城市道路要素提取16
1.3.3 城市树木提取18
第2章 激光点云数据处理基本理论21
2.1 点云数据结构21
2.1.1 KD树22
2.1.2 八叉树26
2.1.3 两种数据结构的对比分析27
2.2 点云特征描述28
2.2.1 法向量28
2.2.2 曲率31
2.2.3 点特征直方图与快速点特征直方图33
2.3 点云配准38
2.3.1 点云配准的转换模型38
2.3.2 刚体变换参数求解39
2.3.3 ICP算法基本原理41
2.4 点云分割42
2.4.1 区域增长法43
2.4.2 空间聚类法44
第3章 ICP算法分析46
3.1 ICP算法概述46
3.2 ICP算法影响因素47
3.3 ICP算法评价准则50
3.3.1 算法数据说明50
3.3.2 数据预处理52
3.3.3 评价准则55
3.4 ICP算法评价结果57
3.4.1 ICP算法有效性分析57
3.4.2 ICP算法精度分析69
3.4.3 ICP算法效率分析70
3.4.4 总体评价72
第4章 基于初始4点对的点云配准方法74
4.1 特征点提取76
4.1.1 基于FPFH值的点特征描述76
4.1.2 基于FPFH的特征点提取79
4.2 基于FIPP算法的同名点对搜索84
4.2.1 生成初始随机点86
4.2.2 选取初始4点对86
4.2.3 构建候选点集87
4.2.4 同名点对88
4.3 刚体变换矩阵求解89
4.4 基于初始4点对的结果分析92
4.4.1 配准结果92
4.4.2 效率和精度评估97
4.4.3 与其他配准方法的对比分析99
第5章 特征描述优化的颜色信息点云快速配准101
5.1 基于颜色信息的候选点集102
5.1.1 具有相同颜色的点信息统计102
5.1.2 颜色滤波104
5.1.3 两个点集中具有相同颜色的点105
5.1.4 具有RGB颜色容差的候选点集构建106
5.2 RGB点云配准109
5.2.1 基于改进FIPP算法的同名点搜索109
5.2.2 基于ICP算法的局部配准110
5.3 基于颜色信息特征的配准结果分析110
5.3.1 配准过程111
5.3.2 参数影响114
5.3.3 与FPFH特征值的对比分析119
5.3.4 本章结论121
第6章 基于区域增长法的城市道路自动提取123
6.1 城市道路自动提取概述123
6.2 城市道路自动提取算法124
6.2.1 初始种子点选取125
6.2.2 增长条件判定126
6.2.3 新种子点的选取128
6.2.4 不连续道路处理方法129
6.2.5 邻域点搜索策略131
6.3 城市道路自动提取评价准则131
6.3.1 城市点云数据集132
6.3.2 地面真值135
6.3.3 精度评估方法135
6.4 区域增长法城市道路自动提取结果137
6.4.1 提取结果137
6.4.2 精度对比分析138
6.4.3 参数影响的稳定性142
第7章 基于体素分层的城市行道树提取147
7.1 城市行道树提取概述147
7.2 行道树点云数据粗分类148
7.2.1 离群点剔除148
7.2.2 地面点分离150
7.2.3 点云聚类151
7.2.4 候选点簇构建152
7.3 行道树精细提取153
7.3.1 基本思想153
7.3.2 点云体素化154
7.3.3 精细提取算法155
7.4 基于体素分层的行道树提取分析160
7.4.1 实验结果161
7.4.2 参数分析162
7.4.3 精度分析165
本书结束语167
参考文献170
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