LiDAR数据与正射影像结合的三维屋顶模型重建方法

程亮; 李满春; 龚健雅; 单杰

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LiDAR数据与正射影像结合的三维屋顶模型重建方法

程亮, 李满春, 龚健雅, 单杰

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程亮, 李满春, 龚健雅, 单杰. LiDAR数据与正射影像结合的三维屋顶模型重建方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(2): 208-211,216.

引用本文:

程亮, 李满春, 龚健雅, 单杰. LiDAR数据与正射影像结合的三维屋顶模型重建方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(2): 208-211,216.

CHENG Liang, LI Manchun, GONG Jianya, SHAN Jie. 3D Reconstruction of Building Rooftops from LiDAR Data and Orthophoto[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(2): 208-211,216.

Citation:

CHENG Liang, LI Manchun, GONG Jianya, SHAN Jie. 3D Reconstruction of Building Rooftops from LiDAR Data and Orthophoto[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(2): 208-211,216.

LiDAR数据与正射影像结合的三维屋顶模型重建方法

1 江苏省地理信息技术重点实验室, 南京大学, 南京市汉口路22号, 210093;
2 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 武汉市珞喻路129号, 430079;
3 武汉大学遥感信息工程学院, 武汉市珞喻路129号, 430079;
4 美国普渡大学土木工程学院, 印第安纳州, 美国

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41001238);国家973计划资助项目(2012CB719904);国家科技支撑资助项目(2012BAH28B02)

详细信息

作者简介:
程亮,博士,副教授。研究方向为激光雷达遥感及其地学应用。E-mail:lcheng@nju.edu.cn

中图分类号: P237

3D Reconstruction of Building Rooftops from LiDAR Data and Orthophoto

1 Jiangsu Provincial Key Laboratory of Geographic Information Science and Technology, Nanjing University, 22 Hankou Road, Nanjing 210093, China;
2 State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, 129 Luoyu Road, Wuhan 430079, China;
3 School of Remote Sensing and Information Engineering, Wuhan University, 129 Luoyu Road, Wuhan 430079, China;
4 School of Civil Engineering, Purdue University, Indiana, USA

摘要: 为提高三维屋顶模型重建的准确性与定位精度,本文集成机载LiDAR数据与正射影像,以"屋顶面片提取-屋脊线生成-三维屋顶重建"为框架,提出了三角形簇和三角形动态传播相结合的屋顶面片提取策略。基于LiDAR数据和影像的屋脊线精确提取算法,有效挖掘影像高分辨率特性和LiDAR数据高程点云特性的互补优势,实验证明了算法的优越性。
- 三维重建 /
- 屋顶模型 /
- LiDAR /
- 正射影像
Abstract: A method to reconstruct 3D building rooftops by the integration of LiDAR data and orthophoto is proposed.It consists of three main steps:rooftop patch extraction,rooftop line determination and 3D rooftop model reconstruction.Two new algorithms are proposed:a method on rooftop patch detection by integrating triangle clusters and dynamic triangle propagation;an algorithm based on LiDAR data and imagery for precise rooftop line extraction.The results demonstrate that complex building rooftops can be reconstructed well by proposed method.For the reconstructed 3D rooftop models in test area 1 and 2,the correctness are 86%,90%,respectively;the completeness are 85%,88%,respectively;the geoposition accuracy are 0.39 m,0.31 m,respectively.
- 3D reconstruction /
- building rooftop /
- LiDAR /
- orthophoto

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LiDAR数据与正射影像结合的三维屋顶模型重建方法

1 江苏省地理信息技术重点实验室, 南京大学, 南京市汉口路22号, 210093;

2 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 武汉市珞喻路129号, 430079;

3 武汉大学遥感信息工程学院, 武汉市珞喻路129号, 430079;

4 美国普渡大学土木工程学院, 印第安纳州, 美国

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41001238);国家973计划资助项目(2012CB719904);国家科技支撑资助项目(2012BAH28B02)

作者简介:
程亮,博士,副教授。研究方向为激光雷达遥感及其地学应用。E-mail:lcheng@nju.edu.cn

收稿日期: 2012-12-05
刊出日期: 2013-02-05

中图分类号: P237

关键词:

三维重建 /

屋顶模型 /

LiDAR /

正射影像

摘要: 为提高三维屋顶模型重建的准确性与定位精度,本文集成机载LiDAR数据与正射影像,以"屋顶面片提取-屋脊线生成-三维屋顶重建"为框架,提出了三角形簇和三角形动态传播相结合的屋顶面片提取策略。基于LiDAR数据和影像的屋脊线精确提取算法,有效挖掘影像高分辨率特性和LiDAR数据高程点云特性的互补优势,实验证明了算法的优越性。