1.一种适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,将点云转换为深度图像,获取二维格网数据;
S2,采用中值去噪法去除深度图像中的噪声数据;
S3,设定滤波窗口尺度范围,采用形态学高帽运算对格网数据进行尺寸标记;
S4,设定面积和粗糙度约束条件,对最大建筑物尺寸进行探测,同时确定最佳 滤波窗口;
S5,通过最佳滤波窗口进行形态学滤波运算,获取形态学滤波结果,依据形态学滤波结果计算各局部地形区域梯度变化,将滤波阈值设定为梯度变化的线性函数;
S6,根据自适应变化的滤波阈值,按点基元逐点进行滤波实现。
2.根据权利要求1所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括以下步骤:S21,对二维格网数据DSM进行中值滤波,获取中值滤波结果DSMMedian;
S22,计算DSM和DSMMedian之间的高差;
S23,将高差大于5米的格网标记为噪声格网;
S24,将DSM中噪声格网的灰度值用DSMMedian中相应格网的灰度值进行更新。
3.根据权利要求2所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S21中的中值滤波具体包括以下步骤:S211,设计3×3的滤波模板,并用此模板对二维格网数据进行依次遍历;
S212,获取模板区域内各个格网的灰度值,并将这些灰度值进行顺序排序;
S213,取这些灰度值的中间数据作为模板中心格网新的灰度值。
4.根据权利要求3所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括以下步骤:S31,初始化一二维格网数据Size_Flag,其大小与DSM相同;
S32,设定最大滤波窗口,并获取一系列按尺寸从小到大排序的滤波窗口集;
S33,依次采用这些滤波窗口用形态学高帽运算对DSM格网数据进行处理,计算不同滤波窗口下各个格网的高程变化响应值DSMtop(i,j);
S34,计算不同滤波窗口对应的滤波阈值tre;
S35,在二维格网数据Size_Flag中,将DSMtop(i,j)大于阈值tre的格网标记为相对应滤波窗口的尺寸。
5.根据权利要求4所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S33的形态学高帽运算具体包括以下步骤:S331,对二维格网数据DSM进行进一步地行形态学腐蚀运算;
S332,进而对形态学腐蚀运算的结果进行形态学膨胀运算,获得开运算结果ODSM(i,j);
S333,计算DSM(i,j)和ODSM(i,j)之间的差值,获得形态学高帽运算结果DSMtop(i,j)。
6.根据权利要求5所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括以下步骤:S41,对二维格网数据Size_Flag进行四连通分析,获得连通结果BW;
S42,设定面积约束阈值为T1;
S43,根据面积阈值计算出对应的粗糙度阈值;
S44,按从大到小的顺序,依次遍历BW中的各个连通部分,判断其是否符合面积和粗糙度的约束条件;
S45,如果不符合,则继续遍历;如果符合,则跳出循环遍历,此时连通部分所对应的滤波窗口即为最佳的滤波窗口。
7.根据权利要求6所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S41中四连通分析具体包括以下步骤:S411,依次遍历Size_Flag中各个格网的数值;
S412,如果在上下左右四个位置存在与该格网数值相同的格网,则将这两个格网标记为连通。
8.根据权利要求7所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括以下步骤:S51,通过最佳滤波窗口进行形态学滤波运算,获取形态学滤波结果DTMMorph;
S52,计算获取DTMMorph各局部区域的梯度变化;
S53,将点基元滤波阈值Tr(k)表示为梯度变化的线性函数,实现滤波阈值随地形变化的自适应更新。
9.根据权利要求8所述的适用于城市区域的自动化形态学滤波方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括以下步骤:计算各个点与DTMMorph之间的残差,将残差大于阈值Tr(k)的点标记为非地面点并进行剔除。