三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪算法研究

激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪算法研究的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的快速發(fā)展。由點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理中，這些噪聲會(huì)嚴(yán)重干擾幾何分析、拓?fù)浞治龊蜋C(jī)等應(yīng)用。因此，精確和高效地去除三維點(diǎn)云噪聲已成為當(dāng)前三維三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理的重要環(huán)節(jié)，其主要的基本思路是點(diǎn)集中的局部結(jié)構(gòu)信息，通過分析和利用樣本點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)特性以空間關(guān)系，從點(diǎn)云數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確地提取信息，同時(shí)去除無用或者的方法、基于形態(tài)學(xué)的方法、基于數(shù)據(jù)擬合的方法等。下面分的方法是三維點(diǎn)云去噪中應(yīng)用最廣泛的一種方法。這種方原理是使用不同的濾波器對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)去除噪的。其中，最常用的濾波器包括：中值濾波、高斯濾波、均值去除噪聲的目的。在基于濾波的點(diǎn)云去噪方法中，當(dāng)濾波器的小于噪聲點(diǎn)集的尺寸時(shí)，就能夠去除噪聲點(diǎn)。但是這種方法的除噪點(diǎn)的同時(shí)往往會(huì)損失真實(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而影響三維模型的后的方法是三維點(diǎn)云去噪的另一種重要方法。這種方法的基理是通過子采樣的方式對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣處理，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)噪聲。當(dāng)前最常用的采樣方法包括：基于體積的采樣方法于網(wǎng)格的采樣方法?；隗w積的采樣方法使用定長區(qū)間的球狀體進(jìn)樣，可以有效地去除噪聲點(diǎn)，保留數(shù)據(jù)點(diǎn)較好，但是無法生成完整維模型。基于網(wǎng)格的采樣方法則使用網(wǎng)格覆蓋點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而獲取點(diǎn)云，去除噪聲的同時(shí)還能夠維持足夠的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量，生成較為完形態(tài)學(xué)的方法學(xué)的方法相對(duì)于前兩種方法，在去除噪聲的同時(shí)，還可以多的數(shù)據(jù)信息。這種方法的基本思想是基于形態(tài)學(xué)理論，用一些算子進(jìn)行操作，去除噪聲點(diǎn)并保留真實(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)三維點(diǎn)的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的局部結(jié)構(gòu)保持能力。其中的形態(tài)學(xué)算子包括：膨脹、腐蝕、開運(yùn)算、閉運(yùn)算等。此外，近基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法也廣泛應(yīng)用于三維點(diǎn)云去噪領(lǐng)域，而且取擬合的方法是一種通過對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行全局分析的去噪方基本思想是通過擬合出點(diǎn)云數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型，去除噪聲點(diǎn)并保留。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)去除點(diǎn)云中所有的噪聲點(diǎn)。但是其比較明顯，如模型參數(shù)的選擇會(huì)對(duì)去噪效果產(chǎn)生較大的影響，而學(xué)的去噪方法較為優(yōu)秀。其次，基于采樣的方法是最主流的一該方法的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠生