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第卷第测绘工程№.
年
基于椭球面投影的散乱点云建立三角格网方法
郑德华,庞逸群,曹操
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摘要:空问点云数据建立三角格网是三维激光扫描数据处理中重要的处理内容之一。已有的点云三角格网建立
方法的网形结构良好,但存在数据量大、计算效率低的特点。提出借助椭球面进行高斯投影建立点云的空间歉
网建立方法,有效地实现四周型点云数据格网建立过程。结合某矿井点云数据实例,对基于圆柱面和椭球面投影的
两种方法建立的三角格网进行对比,结果表明,利用椭球面投影法建立三角格网能更有效地建立顶部和底部点云数
据的拓扑关系。
关键词:散乱点云;三角格网;椭球面投影;高斯投影
中图分类号: 文献标志码: 文章编号:——一
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三维激光扫描目前已广泛应用于计算机可视点云数据量较大时,构网非常耗时,计算效率低下,
化、人工智能以及逆向工程等方面,三角格网贯穿于且在点密度不均匀或存在噪声的情况下,难以判断
三维激光点云数据处理的整个过程。狹点对之间的真正邻接关系。作者提出了利用圆柱面
人研究了基于三角化过程中实现点云数坐标系在可保证点云中各点之间的相对关系不变的
据的缩减闏虶前提下,将三维点坐标转换成可以用来生成平面三
岢隽私ü菇ǖ娜歉裢凶钚《俗杂角格网的二维坐标迪炙闹苄蔚阍剖莸母裢
曲面模型的重建H歉裢慕⒃诘阍剖荽构建;张帆等提出了利用球面投影对单站地面激光
理中具有十分重要的作用,研究合适的三角格网建扫描点云的构网方法ǘ杂诙嗾救す馍
立方法是建立复杂物体模型的一项重要内容。目前数据其适用性仍有待探讨。本文将三维点云数据分
许多文献对此都进行了大量的研究,发现直接在三别采用圆柱面坐标系统和椭球面坐标系统投影至二
维空间中利用点与点之间的关系构建三角格网,当维平面上,然后利用平面上的坐标计算三
收稿日期:——
基金项目:江苏省交通科学研究计划项目
作者简介:郑德华,男,副教授,博士.
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·· 测绘工程第卷
角形方法建立三维物体表面格网模型,有效地建立在高斯投影中,将大地坐标,转化成高斯
了具有顶部和底部点云数据的拓扑关系。平面直角坐标系下的坐标采用以下公式计算:
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一个长、短半轴分别为口、耐衷踩破涠讨嵝6 。萩。籪矿
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形成的椭球基准面,椭球面的中心为右手系的原点
见图。若椭球面坐标系中包含一点蛟谕高矿蟆籮
球面上一定存在一点,为阆喽杂谕智蛑行
谕智蛎嫔系耐队啊M中硎綪阍谕智式中:W宰畲笤擦科鸬淖游缦呋〕ぃ籰为经线与
面上的法线与矫娴募薪牵籐表示咴中央子午线的经度差值;猧■万幸赢;
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利用自定义的椭球长、短半轴和椭球坐标
系坐标,直接代入、、刁的计算公式,将
计算结果代入式纯杉扑愠鋈占涞憷猛
球面投影后的平面坐标,。
由高斯投影原理可知,按某一度数划分投影带
后,