機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理——綜合處理主要內(nèi)容2基于LiDAR數(shù)據(jù)的道路提取概述道路特征高程及強(qiáng)度約束的多尺度道路提取方法基于相位編碼圓盤的道路提取方法1、概述基于機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的道路提取3城市道路的主要特性Vosselman和Knecht用以下指標(biāo)來描述道路的特性：幾何（Geometric）特征灰度/輻射（Photometric）特征拓?fù)洌═opologic）特征功能（Functional）特征上下文/關(guān)聯(lián)（Contextual）特征4基于LiDAR點(diǎn)云的道路特征提取5道路提取方法基于影像的道路提取方法低分辨率道路檢測(cè)高分辨率道路檢測(cè)多尺度道路檢測(cè)基于LiDAR數(shù)據(jù)的道路提取方法6

直接基于LiDAR數(shù)據(jù)結(jié)合輔助數(shù)據(jù)結(jié)合GIS數(shù)據(jù)庫(kù)信息結(jié)合高分辨率影像一、基于點(diǎn)云高程與強(qiáng)度約束的多尺度道路提取流程72、基于特征約束的道路條帶提取道路特征分析幾何特性輻射特性拓?fù)涮卣鞴δ芴卣魃舷挛奶匦栽键c(diǎn)云渲染圖8（1）基于高程約束的道路點(diǎn)提取高程約束S1

Zk

S

|

Zk

:

Zmin

Zk

Zmax

基于高程約束提取的道路點(diǎn)9（2）基于強(qiáng)度約束的道路點(diǎn)提取S2

Ik

S1

|

Ik

:

Imin

Ik

Imax

基于強(qiáng)度約束提取的道路點(diǎn)10強(qiáng)度約束預(yù)處理—

粗差剔除 —

平滑處理道路條帶提取結(jié)果（3）道路條帶優(yōu)化處理基于面積的孤立區(qū)域剔除點(diǎn)云拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建區(qū)域連通性分析面積閾值分割基于密度的孤立噪聲點(diǎn)剔除S3

Dk

S2

|

Dk

:

Dth

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k

,r

)

11道路點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建孤立點(diǎn)剔除后的道路點(diǎn)3、道路特征提取12——道路特征提取包括道路中心線、道路輪廓線以及道路寬度的提取等。（1）預(yù)處理形態(tài)學(xué)閉操作（2）道路中點(diǎn)的檢測(cè)細(xì)化處理（3）道路中線提取基于多尺度的道路中線追蹤（5）道路曲線的簡(jiǎn)化處理Douglas-Peucker算法(a)

第(1)步到第(2)步的結(jié)果，C為最遠(yuǎn)點(diǎn)13(b)

第(3)步到第(2)步的結(jié)果，上一步的C現(xiàn)為B(c)

為簡(jiǎn)化的結(jié)果，其中，d為距離閾值（6）道路輪廓線的自適應(yīng)提取14（7）道路寬度提取4、道路提取實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)：完整度指標(biāo)（Completeness）正確度指標(biāo)（Correctness）冗余度指標(biāo)（Redundance）總質(zhì)量指標(biāo)（Quality）qualityTPR

TP

FP

FNredundanceR

FPTP

FPmiss遺漏度指標(biāo)（Miss）

R

FNTP

FPcorrectnessR

TPTP

FPcompletness15R

TPTP

FN5、提取實(shí)驗(yàn)采用第三節(jié)介紹的相關(guān)道路提取精度的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)道路提取結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)計(jì)算，本次實(shí)驗(yàn)道路提取結(jié)果的完整度（Completeness）達(dá)到88.07%，正確度（Correctness）達(dá)到85.71%，遺漏度（Miss）達(dá)到11.61%，冗余度達(dá)到14.29%，總體質(zhì)量指標(biāo)為76.80%。16試驗(yàn)1試驗(yàn)2(a)試驗(yàn)2的點(diǎn)云渲染圖17(b)高程約束結(jié)果(c)強(qiáng)度約束結(jié)果實(shí)驗(yàn)區(qū)CompletenessCorrectnessMissRedundanceQuality實(shí)驗(yàn)區(qū)190.6088.019.1311.9980.64試驗(yàn)2試驗(yàn)區(qū)域道路提取結(jié)果的精度評(píng)價(jià)（單位：%）18基本步驟：基于高程的道路點(diǎn)約束提取（常采用濾波處理）基于強(qiáng)度的道路點(diǎn)約束提取基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、相位編碼圓盤的道路特征提取19二、基于相位編碼圓盤的道路提取方法步驟路段灰度圖利用相位編碼圓盤與之卷積其中，核函數(shù)的相位編碼22經(jīng)過卷積可以得到幅度圖像和相位圖像，進(jìn)一步可以得到道路的特征矢量線。幅度圖像的計(jì)算：相位圖像的計(jì)算：路段灰度圖23路段幅度圖道路中心線段道路特征矢量線生成：道路中心線：連接道路中