渐进加密的点云滤波算法效率分析与优化

犃犫狊狋狉犪犮狋：ＦｉｌｔｅｒｉｎｇｆｏｒｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｓｉｓａｃｒｕｃｉａｌａｎｄｈｉｇｈｔｉｍｅｃｏｓｔｓｔｅｐｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆａｉｒｂｏｒｎｅＬｉＤＡＲ ｄａｔａ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｅａｃｈｓｔａｇｅｓｏｆｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅＴＩＮｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｏｎｅｏｆ ｔｈｅｍｏｓｔｔｉｍｅｃｏｎｓｕｍｉｎｇｓｔａｇｅｗｈｉｃｈｉｓｃａｌｌｅｄｐｏｉｎｔｌｏｃａｔｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｉｎｔ ｌｏｃａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｅｗ ｒｅｖｅｒｓｅｐｏｉｎｔｌｏｃａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｗｏｌｅｖｅｌｓｏｆｇｒｉｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｏｒｇａｎｉｚｅｓｄａｔａｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｏｆｇｒｉｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｔｅｒａｔｉｏｎｏｆｆｉｌｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ａｎｄｔｈｅｎｉｔｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｐｏｉｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔａｉｎｅｄｂｙｔｒｉａｎｇｌｅｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｅａｃｈｔｒｉａｎｇｌｅ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｂｅｗｅｌｌａｄａｐｔｅｄｔｏｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅＬｉＤＡＲｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｄａｔａｗｈｉｃｈｎｅｅｄｔｏｌｏｃａｔｅｍａｓｓｉｖｅｐｏｉｎｔｓｆｒｏｍ ｍａｓｓｉｖｅｔｒｉａｎｇｌｅｓ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓ．Ｉｔｈａｓｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ＴＩＮｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒａｉｒｂｏｒｎｅＬｉＤＡＲ ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｄａｔａ，ａｎｄｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒａｐｉｄ ＴＩＮ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｏｏ．
收 稿 日 期 ：２０１７０４１０ 修 订 日 期 ：２０１７０６０２ 基 金 项 目 ：国 家８６３计 划 资 助 项 目（２００７ＡＡ０９２１０２）。 作 者 简 介 ：陈 性 义（１９７９—），男 ，教 授 ，主 要 研 究 方 向 为 遥 感 图 像 变 化 检 测 、目 标 要 素 提 取 的 应 用 基 础 。 犈犿犪犻犾：ｃｈｅｎｘｙｉ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ 通 信 作 者 ：陶 思 然（１９９２—），女 ，硕 士 研 究 生 ，主 要 研 究 方 向 为 遥 感 图 像 变 化 检 测 、目 标 要 素 提 取 的 应 用 基 础 。 犈犿犪犻犾：１３６２９２０７６１＠ｑｑ．ｃｏｍ
摘要：滤波是机载 ＬｉＤＡＲ 点 云 数 据 处 理 中 极 为 重 要 的 步 骤，也 是 时 间 消 耗 较 大 的 环 节。 该 文 分 析 了 基 于 ＴＩＮ 渐进加密滤波算法各个阶段的效率，针对其中最为耗时的点定位阶段，比较了使用 不 同 点 定 位 方 法 的 滤 波 效 率，提出了一种基于二级格网的逆向点定位方法。在不同层次的迭代滤波过程中，该 方 法 将 待 判 脚 点 以 大 小 不 同 的格网进行组织，然后从各个三角形面片出发，判 定 三 角 形 中 包 含 的 待 判 点。 实 验 表 明，该 方 法 能 很 好 地 适 应 于 机载 ＬｉＤＡＲ 数据从大量三角形中快速定位大量待判点的问题，滤波效率得到明显优化。对研究基于 ＴＩＮ 渐进加 密的点云数据滤波效率提升有一定实用意义，也可为研究 ＴＩＮ 快速构建算法提供参考。
第３３卷 第５期 ２０１８ 年 １０ 月
遥感信息 ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．，２０１８
渐进加密的点云滤波算法效率分析与优化
陈 性 义１，陶 思 然２，毛 君 亚１，黄 迟３
（１．中国地质大学（武汉）信息工程学院，武汉 ４３００７４；２．天津市测绘院，天津 ３００３８１； ３．西安爱生无人机技术有限公司，西安 ７１００６５）
ＣＨＥＮ Ｘｉｎｇｙｉ１，ＴＡＯＳｉｒａｎ２，ＭＡＯＪｕｎｙａ１，ＨＵＡＮＧＣｈｉ３ （１．犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲狊（犠狌犺犪狀），犠狌犺犪狀４３００７４，犆犺犻狀犪； ２．犜犻犪狀犼犻狀犛狌狉狏犲狔犻狀犵犪狀犱 犕犪狆狆犻狀犵犐狀狊狋犻狋狌狋犲，犜犻犪狀犼犻狀３００３８１，犆犺犻狀犪； ３．犡犻’犪狀犔狅狏犲犇狉狅狀犲犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犆狅犿狆犪狀狔犔犻犿犻狋犲犱，犡犻’犪狀７１００６５，犆犺犻狀犪）
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅＴＩＮｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ；ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｐｏｉｎｔｌｏｃａｔｉｎｇ；ｔｗｏｌｅｖｅｌｓｏｆｇｒｉｄ；ＬｉＤＡＲ
０ 引 言
机载 ＬｉＤＡＲ（ｌｉｇｈｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒａｎｇｉｎｇ）是快
源自文库
速获取高 精 度 地 形 信 息 的 全 新 手 段。 机 载 ＬｉＤＡＲ 系统采集 的 是 具 有 无 拓 扑 盲 目 性 的 ［１］ 海 量 点 云 数 据，将无属性信息 的 点 云 分 类 为 地 面 点 与 非 地 面 点
关键词：ＴＩＮ 渐进加密；点云；滤波；点定位；两级格网；ＬｉＤＡＲ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３１７７．２０１８．０５．０１７ 中 图 分 类 号 ：Ｐ２３７ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０００３１７７（２０１８）１５９０１０６０６
犈犳犳犻犮犻犲狀犮狔犃狀犪犾狔狊犻狊犪狀犱犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀狅犳犘狅犻狀狋犆犾狅狌犱犇犪狋犪 犉犻犾狋犲狉犃犾犵狅狉犻狋犺犿犳狅狉犘狉狅犵狉犲狊狊犻狏犲犈狀犮狉狔狆狋犻狅狀