面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法研究

張雷　董四亮

（1寧波市鄞州區測繪院浙江寧波315100；2哈爾濱市大地勘察測繪有限公司黑龍江哈爾濱150000）

面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法研究

張雷1董四亮2

（1寧波市鄞州區測繪院浙江寧波315100；2哈爾濱市大地勘察測繪有限公司黑龍江哈爾濱150000）

從理論研究的角度來看，測繪是一門專業性較強的學科，地面激光掃描是一種可以快速且精準地獲取室內外環境當中三維數據信息的策略，地面激光掃描模式識別方法在近幾年來受到了建筑測繪研究及實踐領域的認可，并且，該方法的應用對于保護古建筑以及真實地呈現出建筑實體的狀態有著極其重要的意義。本文就針對面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法及其相關內容進行研究。

建筑測繪地面激光掃描模式識別方法

0　前言

對于我國建筑測繪領域而言，大多利用的是地面激光掃描數據信息來進行平立剖面圖的繪制，此種識別方法能夠滿足以往建筑測繪工作的要求。但從該類型項目的發展趨勢來看，在當下乃至未來的實踐過程中，基于地面激光點云的建筑平立剖面圖的半自動繪制方法的應用將會進一步推廣，因其主要優勢在于不需大量的人力及時間來進行操作以及調整信息的提取，進而優化了建筑測繪地面激光掃描方法的實踐效能。

1　面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法及其類型研究

1.1淺析面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法

地面激光掃描是一種能夠快速獲取實體建筑真實三維數據信息的有效策略，無論對于建筑室內的數據信息，還是建筑室外的數據信息，都能夠準確地測算出來，為相關的測繪操作人員的建筑測繪工作的執行提供強有力的技術支撐。從現階段我國實際項目中所進行的建筑測繪工作內容來看，該領域主要運用了兩種策略，即基于地面激光掃描數據的平立剖面圖測繪掃描模式與基于地面激光點云的建筑平立剖面圖半自動測繪識別方法兩種，實際上，盡管前者在以往的工作中起到了一定的輔助作用，但隨著技術手段的不斷革新，未來發展的趨勢傾向于后者。

1.2面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法的主要類型分析

1.2.1基于地面激光掃描數據的平立剖面圖測繪掃描模式

從專業測繪理論來看，測繪是指以高新技術為技術核心，將地面已有的特征點和界線通過測量手段獲得反映地面現狀的圖形信息，其實踐價值較高。對于建筑測繪而言，平立剖面圖是了解建筑實體真實狀態最直觀的方式，面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法的選擇對于整個測繪工作環節而言至關重要。平面圖、立面圖以及剖面圖是建筑測繪工作中應用最為頻繁的產品項目，同時，也能夠了解到，地面激光掃描對于建筑測繪實踐項目的作用非同一般。從研究內容來看，憑借人工選取建筑表面的部分點云的方法在該領域實踐過程中的效能較為突顯。

1.2.2基于地面激光點云的建筑平立剖面圖半自動測繪識別方法

從理論研究以及實踐經驗來看，利用基于地面激光點云的建筑平立剖面圖半自動測繪識別方法時，需要考量該技術方法的三個核心部分，其一，利用地面激光點云數據生成正射深度影像；其二，當獲取影像之后，需要從正射深度影響中對線性特征進行提取，待后續完善或處理；其三，通過前來兩個操作步驟的實施，能夠對基于地面激光點云的建筑平立剖面圖的直觀影像的特征有所了解，因此，便可以執行半自動化的處理與進一步細化，直至完成實體建筑測繪對象的整個識別過程，為實際測繪工作的順利完成夯實基礎[1]。

1.3面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法的原理分析

通過研究地面激光掃描模式識別方法，結合其中所包括的建筑正射投影及基于正射投影所衍生的幾何圖像描述等等內容，能夠清楚地了解到面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法的基礎原理內容，其主要分為三個步驟來實施，首先，將點云數據正射投影到一個事先虛擬處理的一個平面上，進而根據每一個掃描點與投影平面間的距離得到一張正射深度的影像；其次，便可以利用地面激光掃描模式識別方法，提取影像中的幾何特性，隨即便可以在自動處理技術的輔助之下，將其生成平立剖面圖；最終，結合實體建筑項目的各角度部件，對平立剖面圖進行合理修正[2]。實質上，在對建筑場景進行地面激光掃描的過程中，線性特征便是建筑平立剖面圖繪制的核心幾何要素。

2　綜述面向建筑測繪項目的地面激光掃描模式識別方法的實際應用效能

從現實的角度來看，要想能夠快速獲取建筑實體項目的三維場景圖，則需要針對不同理性的地面激光掃描模式識別策略進行深入研究，并結合實際操作過程中所遇到的問題，對建筑測繪作業效率進行改進。簡單來說，經總結分析可知，面向建筑測繪項目的地面激光掃描模式識別方法的應用遇到了幾個難題，亟待解決，即出現了嚴重依賴“人機交互”的點云配準、點云識別和濾波、建筑三視圖等技術手段來進行實體建筑測繪，這樣一來，便會明顯降低面向建筑測繪的技術操作效率，因此，需要通過基于標靶精準定位以及匹配的多站點云機動配準方式進行優化改進，從而保證地面激光掃描模式識別方法的實際應用效能維持在較高的水平[3]。

除此之外，為了更好地改進建筑測繪整個技術實踐的效率，在點云識別以及濾波方面，則可以通過基于顏色的點云分割方式來進行處理，這對于建筑三視圖測繪方面技術應用實際效果的顯現極為重要，進而有益于基于正射深度影像的建筑特性信息自動提取等方面的發展[4]。

3　結束語

總而言之，面向建筑測繪的地面激光掃描模式識別方法的實際應用對于古建筑保護工作的推進有重要作用，同時，針對該類型方法的深入研究也對于該領域未來發展有著一定的指導意義。從研究內容來看，為了避免消耗過多的人力及時間成本，則需要利用基于地面激光點云的建筑平立剖面圖半自動測繪識別方法來替代利用地面激光掃描數據信息進行測繪識別。實踐表明，該方法的操作步驟及其應用效能極佳，值得在建筑測繪領域中推廣實施。

[1]車爾卓，詹慶明，金志誠，等.基于激光點云的建筑平立剖面圖半自動繪制[J].激光與紅外，2015，01（01）：12-13.

[2]陸旻豐，吳杭彬，劉春，等.地面三維激光掃描數據缺失分類及成因分析[J].遙感信息，2013，06（06）：82-84.

[3]張蕊，李廣云，李明磊，等.利用PCA-BP算法進行激光點云分類方法研究[J].測繪通報，2014，07（07）：23-25.

[4]張毅，宮麗瑋.地面激光掃描三維重建技術的實驗教學平臺構建[J].實驗技術與管理，2012，05（05）：86-88+93.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-176-1