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专利号: 2023105137137
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波方法,其特征在于,包括:获取光子数据集;

基于自适应空间密度的椭圆窗口光子滤波算法,对所述光子数据集进行聚类,得到多个类,具体包括:对所述光子数据集中的每个光子,计算所述光子与预设个数的相邻光子的距离;基于所述距离确定所述光子的第一带宽;根据所述第一带宽与带宽阈值之间的大小关系,确定所述光子的有效带宽;基于所述光子的有效带宽计算所述光子的漂移向量;

确定各所述类中的光子数量,将光子数量小于预设阈值的类归为噪声光子类,剔除所述噪声光子类;

所述对所述光子数据集中的每个光子,计算所述光子与预设个数的相邻光子的距离包括:对所述光子数据集中的每个光子,按预设长短轴比例调整以所述光子为中心点的椭圆窗口大小,直至所述椭圆窗口内包含所述预设个数的相邻光子;

计算所述光子与所述预设个数的相邻光子的距离;

所述预设长短轴比例的计算步骤包括:

分别获取各个切片单元内光子间的最大高程差值,其中,所述切片单元通过将所述光子数据集在沿轨方向上按预设切片间隔,切分而得;

获得所述预设切片间隔与所述最大高程差值的比值;

根据所述比值确定所述预设长短轴比例,其中,所述椭圆窗口的长轴与所述沿轨方向一致;

所述获取光子数据集之前包括:

获取光子计数激光雷达原始数据集;

以预设切片间隔为沿轨方向切片间隔,将所述原始数据集在所述沿轨方向上切分成多个切片单元;

计算每个所述切片单元的高程直方图,确定波峰位置对应的高程,基于所述波峰位置对应的高程确定边界阈值,所述边界阈值以内的光子集合为所述光子数据集,剔除所述边界阈值以外的光子;

所述边界阈值以外的区域为噪声光子区域;所述将光子数量小于预设阈值的类归为噪声光子类包括:获取所述噪声光子区域的噪声光子密度;

根据噪声光子密度与预设阈值之间预设的对应关系,确定所述预设阈值;

将光子数量小于所述预设阈值的类归为噪声光子类。

2.如权利要求1所述的针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波方法,其特征在于,所述根据所述第一带宽与带宽阈值之间的大小关系,确定所述光子的有效带宽包括:当所述第一带宽大于所述带宽阈值时,所述带宽阈值为所述光子的有效带宽;

当所述第一带宽小于所述带宽阈值时,所述第一带宽为所述光子的有效带宽。

3.如权利要求1或2所述的针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波方法,其特征在于,所述带宽阈值为所述光子数据集中所有光子的有效带宽的平均值。

4.如权利要求1所述的针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波方法,其特征在于,所述基于所述光子的有效带宽计算所述光子的漂移向量之后,还包括:判断所述光子的漂移向量是否小于预设漂移阈值;

若否,则继续所述光子的迭代漂移,返回执行所述计算所述光子与预设个数的相邻光子的距离的步骤;

若是,则终止所述光子的迭代漂移,将所述光子数据集中收敛位置距离差小于预设距离阈值的光子归为一类。

5.如权利要求1所述的针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波方法,其特征在于,所述确定各所述类中的光子数量,将光子数量小于预设阈值的类归为噪声光子类,剔除所述噪声光子类之后,还包括:使用一预设大小的移动窗口在剔除所述噪声光子类的光子数据集中获取局部高程最大值和局部高程最小值分别作为初始冠层顶部光子和初始地面光子;

分别拟合所述初始冠层顶部光子和所述初始地面光子,获得冠层线和地面线,基于所述冠层线和所述地面线得到冠层表面和地面。

6.一种针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波装置,其特征在于,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如权利要求1‑5任一项所述的针对植被冠层提取的光子计数激光雷达数据滤波方法。