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申请/专利权人：飞燕航空遥感技术有限公司;浙江新视觉地理信息科技有限公司

摘要：本发明公开了一种基于三维Alpha‑shape算法的从点云中提取地面点的方法，从机载激光雷达采集的点云中提取地面点，步骤如下：S1、对待提取点云Sextract构建索引；S2、对待提取点云Sextract构建Delaunay四面体网格；S3、根据待提取点云Sextract的坐标范围生成在XY平面上的投影均匀分布的探测线段；S4、计算每条探测线段经过的所有四面体三角形，对经过的四面体三角形按照交点的Z坐标排序。S5、采用三维Alpha‑shape算法提取地面点，构建初始地面点集合Sgrd。S6、基于初始地面点集合Sgrd，从原始点云中提取地面点，将提取到的地面点加入最终地面点集合S′grd。同时，本发明还提供一种基于三维Alpha‑shape算法的从点云中提取地面点的系统。本发明减少了计算中使用的参数数目，仅使用较少的阈值即可达到较好的地面点提取效果。

主权项：1.一种基于三维Alpha-shape算法的从点云中提取地面点的方法，从机载激光雷达采集的点云中提取地面点，其特征在于，具体步骤如下：S1、对待提取点云Sextract构建索引；S2、对待提取点云Sextract构建Delaunay四面体网格；S3、根据待提取点云Sextract的坐标范围生成投影在XY平面上的均匀分布的探测线段；S4、计算每条探测线段经过的所有四面体三角形，对经过的四面体三角形按照交点的Z坐标排序，具体步骤为：S41、设探测线段集合Sline中的第i条探测线段Li的端点的平面坐标均为xi，yi；遍历Delaunay四面体网格中的所有四面体，设第j个四面体为Tj，遍历Tj表面的四个三角形，寻找在XY平面的投影包含xi，yi的三角形，加入集合SΔ，j，i；S42、遍历SΔ，j，i内的三角形，计算三角形与Li的交点Pip，加入交点集合Sip，j，i，将三角形加入相交三角形集合Ii；S5、采用三维Alpha-shape算法提取地面点，步骤具体包括：S51、对第i条探测线段Li，按照交点Z坐标从小到大的顺序遍历相交三角形集合Ii内的三角形；S52、设当前三角形的顶点分别为P1x1，y1，z1、P2x2，y2，z2、P3x3，y3，z3，Alpha-shape算法采用的滚球半径为R，计算半径为R且P1、P2、P3均在球面上的滚球的两个可能球心，如果球心坐标存在有效解，则选其中Z坐标较小的球心作为最终的圆心Po；S53、在Sextract中搜索以Po为圆心，R为半径的球形邻域中，是否存在除P1、P2、P3外的其他点，如果否，则称ΔP1P2P3为地面点三角形，将P1、P2、P3加入初始地面点集合Sgrd，停止从Li继续提取地面点，处理下一条探测线段；S6、基于初始地面点集合Sgrd，从原始点云中提取地面点，将提取到的地面点加入最终地面点集合S′grd；步骤S52中最终的圆心Po的计算方法为：S521、计算ΔP1P2P3外接圆半径Routcircle：其中，p＝|P1P2|+|P2P3|+|P3P1|2，如果R＜Routcircle，则不存在有效的滚球，否则进入步骤522；S522、计算ΔP1P2P3的外接圆圆心坐标xc，yc，zc：xc＝CxM+CyNxy+CzNxzQ，yc＝CxNyx+CyM+CzNyzQ，zc＝CxNzx+CyNzy+CzMQ，其中，g1＝|P1|22，g2＝|P2|22，g3＝|P3|22，S523、计算ΔP1P2P3的法向量N，设模标准化后的N＝a，b，c；S524、如果c0，取Po＝xc-aE，yc-bE，zc-cE；如果c0，取Po＝xc+aE，yc+bE，zc+cE；其中

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