机载点云单木分割

1. 先用CHM 分水岭方法取最高点

具体是:

 从上往下进行切片

 做像素图像

 每个切片的点云进行cluster 做多边形 

 利用射线的方法来判断多边形是否在哪个像素内,然后那个像素+1  哪个像素内多边形 count越多 就是最高点、

最后进行切片用最近点一层层的生长。

### 点云数据分割的技术方法与实现 点云数据中的分割技术是林业领域中的一项重要研究内容,其主要目的是从复杂的点云数据中识别并分离出独立的树个体。以下是几种常见的分割算法及其实现方法: #### 1. 欧氏距离聚类算法 欧氏距离聚类算法是一种基于点云中各点之间距离关系的聚类方法。该算法通过计算点之间的欧氏距离,将距离相近的点归为一类,从而实现树分割[^1]。此方法的优点在于其实现简且易于理解,但在处理复杂场景时可能需要额外的预处理步骤。 #### 2. 数据预处理 在进行分割之前,通常需要对点云数据进行预处理。这包括滤波、去除地面点和噪声点等操作。常用的滤波方法包括体素滤波和统计滤波[^2]。通过这些预处理步骤,可以显著减少点云数据中的噪声,从而提高后续分割算法的准确性。 #### 3. K-Means聚类算法 K-Means聚类算法是一种基于距离的点云聚类方法,在分割中表现良好。相较于其他聚类算法(如DBSCAN),K-Means在某些情况下能够更有效地识别树个体[^3]。然而,K-Means算法的性能高度依赖于参数的选择,因此在实际应用中需要仔细调整相关参数以获得最佳效果。 #### 4. CHM生成与分割 CHM(冠层高度模型)是机载点云分割中常用的一种中间表示形式。其生成过程包括建立二维规则格网,并将点云投影到格网中。通过计算格网内的最低点高程和最高点高程,分别得到DEM(数字高程模型)和DSM(数字表面模型)。最终,通过对DSM和DEM做差即可得到CHM[^4]。CHM能够清晰地展示树冠层的高度分布,从而为分割提供重要的参考信息。 以下是一个简的Python代码示例,演示如何使用Open3D库进行基于K-Means的点云聚类: ```python import open3d as o3d import numpy as np # 加载点云数据 pcd = o3d.io.read_point_cloud("point_cloud.ply") # 转换为numpy数组 points = np.asarray(pcd.points) # 应用K-Means聚类 num_clusters = 10 # 假设要分割为10棵树 labels = o3d.geometry.KDTreeFlann(points).search_knn_vector_xd(points, num_clusters)[1] # 可视化聚类结果 colors = plt.get_cmap("tab20")(labels / (num_clusters - 1)) pcd.colors = o3d.utility.Vector3dVector(colors[:, :3]) o3d.visualization.draw_geometries([pcd]) ```
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