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机载激光测深系统强度数据AGC补偿异常区域识别及改正
1
作者 纪雪 董震 +2 位作者 张靖宇 王明常 李莹莹 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期159-167,共9页
机载激光测深系统(Airborne Laser Bathymetry,ALB)因集成了具有独特水体穿透能力的绿波段(532nm)而被广泛用于水深测量。除地形数据外,ALB还记录了地物目标的辐射特性(后向散射强度),可用于条带配准、海底底质分类和几何建模。然而,由... 机载激光测深系统(Airborne Laser Bathymetry,ALB)因集成了具有独特水体穿透能力的绿波段(532nm)而被广泛用于水深测量。除地形数据外,ALB还记录了地物目标的辐射特性(后向散射强度),可用于条带配准、海底底质分类和几何建模。然而,由于自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)设计局限,增益值调整存在延缓,对于裸露岩石、水域等高返回、低返回目标较多的海岛海岸带区域,强度补偿异常问题格外突出。针对该问题本文设计了一种基于双向移动的局部加权强度改正方法,提出索引共享机制辅以地形信息实现有效强度数据精确提取;以扫描周期为依据进行扫描线分割,通过柯尔莫可洛夫-斯米洛夫检验进行强度补偿异常区识别;通过对邻近扫描线和邻域强度联合加权进行强度改正,保证强度细节的同时较好地消除与邻域强度偏差,独特的双向移动策略能有效削弱改正不足积累造成的强度改正精度下降问题。实验证明该方法能有效解决AGC补偿异常问题,相较于改正前,改正后的强度数据平均绝对百分比误差降低了约0.27,均方根误差下降了约693,异常区强度与邻域强度偏差控制在26DN(Digital Number)以内,得到高质量强度图像。 展开更多
关键词 机载激光雷达测深 自动增益控制 强度改正 扫描线
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基于分段多项式模型的地面三维激光扫描激光强度改正 被引量：11
2
作者 程小龙 程效军 +1 位作者 李泉 徐文兵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第11期421-429,共9页
受扫描仪到扫描物体的激光测距值、激光入射角、大气衰减等因素的影响,相同目标的激光强度存在较大偏差。从激光雷达测距方程出发,分别对激光强度的距离效应和角度效应进行改正。激光强度与激光入射角的余弦大致呈线性关系,但激光强度... 受扫描仪到扫描物体的激光测距值、激光入射角、大气衰减等因素的影响,相同目标的激光强度存在较大偏差。从激光雷达测距方程出发,分别对激光强度的距离效应和角度效应进行改正。激光强度与激光入射角的余弦大致呈线性关系,但激光强度的距离效应较为复杂,激光强度总体上不与距离的平方呈反比,因此提出了一种利用分段多项式模型来消除激光强度距离效应的方法。实验表明,提出的改正模型能对点云激光强度进行有效补偿,通过将激光强度分别进行角度改正和距离改正,能够有效消除由距离和入射角引起的强度偏差,使同类物体的激光强度趋于一致。 展开更多
关键词 遥感 地面三维激光扫描 激光强度改正 激光测距值 激光入射角 经验模型 分段多项式函数
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激光强度值改正模型与点云分类精度 被引量：15
3
作者 谭凯 程效军 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期131-135,共5页
基于激光雷达方程分别建立线性、对数、三次多项式物理改正模型对各种因素进行改正,利用改正后的强度值进行点云分类,并对三种模型改正效果、分类精度、运算效率等进行比较分析.结果表明:线性模型分类精度最低,运算量小;三次多项式模型... 基于激光雷达方程分别建立线性、对数、三次多项式物理改正模型对各种因素进行改正,利用改正后的强度值进行点云分类,并对三种模型改正效果、分类精度、运算效率等进行比较分析.结果表明:线性模型分类精度最低,运算量小;三次多项式模型分类精度最高、运算量大;对数模型精度与运算量兼顾.因此,在实际应用中,可根据数据量大小、运算速度要求、分类精度要求等合理选择三种模型进行点云分类,点云分类后能为后续建模提供数据基础和特征约束,实现对点云的有效压缩并提高点云建模的效率. 展开更多
关键词 激光雷达方程 激光强度值改正 物理改正模型 点云分类
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基于激光强度的建筑立面点云分类及信息提取 被引量：11
4
作者 程小龙 程效军 +1 位作者 郭王 谢丹 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1432-1437,共6页
针对地面三维激光扫描仪的点云激光强度值,提出了一种基于激光雷达方程的数据模型改正方法.通过将激光强度值进行角度和距离改正,分析数据模型的改正效果,并利用改正后的激光强度值对建筑立面点云进行分类及建筑立面信息的特征提取.实... 针对地面三维激光扫描仪的点云激光强度值,提出了一种基于激光雷达方程的数据模型改正方法.通过将激光强度值进行角度和距离改正,分析数据模型的改正效果,并利用改正后的激光强度值对建筑立面点云进行分类及建筑立面信息的特征提取.实验表明:改正模型能对点云激光强度值进行有效补偿,使得同类物体的激光强度值趋于统一.因此,利用改正后的点云激光强度值对建筑立面点云进行分类及特征提取,能够保证分类精度及目标识别效果. 展开更多
关键词 激光雷达方程 激光强度值改正 数据改正模型 点云分类 信息提取
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基于地面三维激光扫描强度数据的潮滩表层含水量估算 被引量：7
5
作者 陈锦 谭凯 张卫国 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期290-297,共8页
大面积潮滩表层含水量的测定是潮滩研究中的难题,传统的测量方法难以同时满足高效和精度的要求。地面三维激光扫描技术凭借其高精度、高分辨率以及主动性强等优点,已经高效运用在潮滩地形研究中。但是,对潮滩含水量进行有效分析,仅利用... 大面积潮滩表层含水量的测定是潮滩研究中的难题,传统的测量方法难以同时满足高效和精度的要求。地面三维激光扫描技术凭借其高精度、高分辨率以及主动性强等优点,已经高效运用在潮滩地形研究中。但是,对潮滩含水量进行有效分析,仅利用点云的空间几何信息是不够的,还需要对点云的强度数据进行挖掘。地面激光扫描仪提供了包含目标表面光谱反射特性的点云强度数据,利用强度数据可以有效地进行目标表面特性提取。本文提出了一种新的长距离地面激光扫描仪强度数据改正方法,对入射角和距离效应进行有效改正。利用Riegl VZ-4000长距离地面激光扫描仪建立室内含水量模型并对上海市崇明岛一处潮滩进行测试分析,同时收集26个潮滩沉积物样品并利用传统干湿称重法进行含水量验证计算。结果表明:相比于传统技术,利用改正后的激光强度值估算大面积潮滩沉积物表层含水量是一种精确和高效的方法。改正后的激光强度值与潮滩表层含水量存在幂函数关系,相关系数为0.961,估算精度为91.94%。 展开更多
关键词 强度数据 潮滩 地面三维激光扫描 表层含水量 强度改正 上海崇明岛
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基于地面激光强度校正数据的单木枝叶分离 被引量：7
6
作者 孙圆 林秀云 +1 位作者 熊金鑫 任国婧 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期50-60,共11页
由于受到角度、距离等因素影响,同种地物反射的激光强度数据存在较大的偏差,需要建立校正模型使强度数据能准确反映地物信息,并快速提取。从激光雷达测距方程出发,设计校正实验,运用多项式模型拟合强度数据校正方程,通过定义其标准值,... 由于受到角度、距离等因素影响,同种地物反射的激光强度数据存在较大的偏差,需要建立校正模型使强度数据能准确反映地物信息,并快速提取。从激光雷达测距方程出发,设计校正实验,运用多项式模型拟合强度数据校正方程,通过定义其标准值,改正距离和高度影响下的反射强度。采用阈值法和随机森林法进行立木枝叶分离。利用二次多项式对七类材质分别进行校正,校正后各材质强度数据级差均小于0.1,不受距离、高度影响,可以区分主干和叶片;活立木强度数据经过校正可以得到枝叶分离的阈值;随机森林法的最终分类效果较好,两树种叶模型校正分类精度分别为91.5%和84.3%。本研究建立的校正模型方法,对自然漫反射目标物的激光强度数据能够进行较为精确的校正,选用的自然立木验证实验校正成功,为进一步进行立木的枝叶分离提供了可能性。 展开更多
关键词 测量 激光反射率 强度改正模型 地面三维激光扫描 单站扫描 枝叶分离
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