1.一种基于模态点演化的地面LiDAR点云枝叶分离方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,采用Mean Shift分割方法对地面LiDAR点云进行分割,以获取模态点;
S2,利用模态点构建图形结构并进行最短路径分析;
S3,基于路径回溯和节点演化进行叶子节点探测;
S4,基于节点访问频率和节点演化进行枝干节点探测;
其中,步骤S2中,利用模态点构建的图形结构中每条边长代表相邻模态点之间的距离,每个节点与基点之间都存在一条路径,所述基点为指高程值最小的模态点;
步骤S2中,采用下式对图形结构进行约束:
式中,Edge(pi,pj)为节点pi和pj之间的边,dis(pi,pj)为这两节点间的几何距离,r是约束半径;
步骤S2中,采用下式进行最短路径分析:
SP(Graph,base,pm)={pm,pn,L,base}式中,SP(g)代表最短路径,Graph表示所构建的图,base表示基点,pm表示端节点,pn是最短路径经过的节点;
步骤S3中,路径回溯表示删除从端节点到基点的系列节点,删除的节点由回溯步数决定;
步骤S3中,路径经过的节点称为种子点,对于每一个种子点 根据下式计算其邻近节点:SPL(pi,pj)=SP(Graph,pi,pj,weights)式中,pj是图中的节点,n是图中的节点个数,ctd(pi,pj)表示节点pi到pj的通勤时间距离,weights表示Graph中不同节点之间的权重,D是演化半径的阈值;
步骤S3中,在找到每个种子节点的邻近点之后,依据种子节点进行演化,若节点pi满足下式所述的条件,节点pi将被演化为非叶子节点;
式中, 表示节点pi到基点的路径长度小于种
子节点 到基点的路径长度;
步骤S4中,采用下式探测枝干节点:
式中, 为节点pi的访问次数,max(log(f))表示节点访问频率对数的最大值,n是节点的个数,δ为一常数。
2.根据权利要求1所述的基于模态点演化的地面LiDAR点云枝叶分离方法,其特征在于,步骤S1中,采用下式计算Mean Shift向量:式中,Meanshifth(Vp)表示MeanShift向量,对于三维点云而言,Vp表示p点的三维坐标,n表示邻近点数目,n的值由带宽h决定,G()为高斯方程。
3.根据权利要求2所述的基于模态点演化的地面LiDAR点云枝叶分离方法,其特征在于,带宽h的取值范围为:h∈[0.5,1.0]。