LIDAR資料精度之探討 Lin Shin-Hung 93/01/16.

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LIDAR資料精度之探討 Lin Shin-Hung 93/01/16

主題 回顧 實驗成果 預期進度 參考文獻

回顧-1 計畫流程 載入掃瞄原始資料 掃瞄點雲_1 Perceptual organization Others(梯度,梯度強度) 反射強度值 ? 1.大錯 2.獨立點 集點成面 離散點 面物件 面1 ……. 面i ……. 面M 剔除 保留 邊物件 邊1 ……. 邊i ……. 邊M 反射強度值 ? 位相 合併 不合併 重新平差 逐次平差 交會 不交會 原平面 與邊線 新平面 新邊線 三面得角點 二面得交線 (掃瞄點雲_1)3D點,線,面 所有點雲處理完畢? 載入 下一群點雲 (點雲1~i~N) 3D點,線,面 No Yes 基準 系統性偏移 …………. 合併

回顧-2 計畫流程 3D點,線,面 探討精度 協助組成 物空間之DSM 點雲鑲嵌 不同方位投影 3D透視圖 2D點,線,面 平面理論精度(index:面參數,法向量角,距) 交線理論精度(index:線參數,向量,角,距) 角點理論精度(index: X,Y,Z) 面交線角點or面角點 反推 攝測方位 協助 攝測匹配

回顧-3 八分樹法(賴志恆2003)-1 平面參數計算 寬鬆的平面分割判別式 斜截式 嚴密的最小二乘理論解算最適平面參數 點至平面距離方程式

回顧-3 八分樹法(賴志恆2003) -2 設定八分樹法分割條件 節點合併 Threshold<所有點雲到平面距離平方和 將根節點的空間範圍等分為8個子節點。 節點合併 空間位置相鄰 平面參數相似 法向量之間的夾角 <threshold

回顧-4(Lee,2002) Perceptual Organization of Surface-1 Signal level Preprocessing 建立點之間的相關性並計算點的屬性 以計算之屬性改善點間的相關性 Segmentation 選擇集結條件 測試點集合 進行集結並產生區塊(patches) Postprocessing 決定區塊的邊界

回顧-4 (Lee,2002) Perceptual Organization of Surface-2 Primitive level Preprocessing 建立相鄰區塊之間的相關性 計算區塊的屬性 Merging 選擇集結條件 測試區塊子集合 進行集結並產生一致參數之表面 Postprocessing 改良表面之邊界 決定斷線與封閉區

回顧-4 (Lee,2002) Perceptual Organization of Surface-3 Structural level Preprocessing 建立相鄰表面之間的相關性 計算表面的屬性 Grouping 選擇集結條件 測試面子集合 進行集結並產生有意義之表面群集 Postprocessing 辨識地表面 對封閉區增加假設表面 萃取多邊體之表面

實驗成果1-虛擬平面 程式界面 圖1、虛擬平面程式

實驗成果1-虛擬平面 圖2、虛擬平面E1上之掃描點 圖3、虛擬平面E2上之掃描點

實驗成果1-虛擬平面 圖4、加諸平面E1上Z值誤差 圖5、加諸平面E2上Z值誤差

實驗成果1-虛擬平面 圖6、Z值含誤差之平面E1 圖7、 Z值含誤差之平面E2

實驗成果1-虛擬平面 圖8、無誤差之兩虛擬平面 圖9、 Z值含誤差之兩平面

實驗成果2-虛擬平面參數計算 圖10、虛擬平面參數計算程式界面c

實驗成果2-虛擬平面參數計算 初始參數之計算 .任三點夾角<threshold 觀測方程式之建立 .點至平面之距離 疊代終止之條件 .

實驗成果2-虛擬平面參數計算 圖11、無誤差平面E1參數計算成果 圖12、含誤差平面E1參數計算成果

實驗成果2-虛擬平面參數計算 圖13、無誤差平面E2參數計算成果 圖14、含誤差平面E2參數計算成果

實驗成果2-虛擬平面參數計算 圖15、含誤差平面E2參數重新計算成果

實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖16、LIDAR實測屋頂

實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖17、屋頂1平面參數

實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖18、屋頂2平面參數

實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖19、屋頂3平面參數

預期進度 結構化LIDAR資料組公式之分析: 建立精度評估指標。 分析LIDAR資料的理論與實際精度。 3D點組織3D平面之各種方式與評估。

參考文獻 Lee, Impyeong., 2002. Perceptual Organization of Surfaces. Ph.D. Dissertation, Graduate Program in Geodetic Science and Surveying, The Ohio State University, Columbus, OH, USA. 賴志恆,2003,”雷射掃描點雲資料八分樹結構化之研究”,國立成功大學測量工程學系碩士論文。