LIDAR資料精度之探討 Lin Shin-Hung 93/01/16.

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1 LIDAR資料精度之探討 Lin Shin-Hung 93/01/16

2 主題 回顧 實驗成果 預期進度 參考文獻

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 實驗成果1-虛擬平面 程式界面 圖1、虛擬平面程式

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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 .

17 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

18 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

19 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

20 實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖16、LIDAR實測屋頂

21 實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖17、屋頂1平面參數

22 實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖18、屋頂2平面參數

23 實驗成果3-LIDAR實測屋頂 圖19、屋頂3平面參數

24 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。

25 參考文獻 Lee, Impyeong., 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。