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专利号: 2023111185388
申请人: 江苏中安建设集团有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

利用激光雷达获取三维的土地信息的点云数据集;

对土地信息的点云数据集进行不同尺寸的窗口划分得到每个尺寸下的所有搜索窗口;

获取每个搜索窗口的分割直径;根据每个搜索窗口的分割直径得到每个搜索窗口内的点云数据的特征提取因子;

根据每个搜索窗口内的点云数据分布信息获取最优尺寸搜索窗口;根据每个最优尺寸搜索窗口内的点云数据的特征提取因子得到所有异常分布窗口;根据所有异常分布窗口得到土地信息的点云数据的异常数据区域;

获取每个异常分布窗口的第一距离,根据每个异常分布窗口的第一距离和每个异常分布窗口内的点云数据的特征提取因子得到每个异常分布窗口的插值权值;根据每个异常分布窗口的插值权值和每个异常分布窗口的第一距离对土地信息的点云数据的异常数据区域进行有效补偿,得到有效补偿后的数据区域;根据有效补偿后的数据区域得到调整后的土地信息的点云数据;通过调整后的土地信息的点云数据实现土地信息的定位。

2.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述对土地信息的点云数据集进行不同尺寸的窗口划分得到每个尺寸下的所有搜索窗口,包括的具体步骤如下:以任意一个点云数据点为圆心,以预设参数 为半径的圆形区域,记为半径 下任意一个点云的搜索窗口;半径 以递增步长为1开始递增,得到每个半径 下所有点云的搜索窗口,简记为每个尺寸下的所有搜索窗口。

3.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述获取每个搜索窗口的分割直径,包括的具体步骤如下:获取每个搜索窗口的任意一条直径,所述直径将每个搜索窗口平均分为两部分,记为第一部分和第二部分,并统计每个部分的点云数据点数量,若所述直径使得所述搜索窗口的第一部分和第二部分内的点云数据点数量极差最大化,则选取所述直径作为每个搜索窗口的分割直径。

4.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述根据每个搜索窗口的分割直径得到每个搜索窗口内的点云数据的特征提取因子,包括的具体步骤如下:对于任意一个搜索窗口,以所述搜索窗口的圆心作为坐标轴的原点,以所述搜索窗口的分割直径为横坐标轴,以垂直分割直径的直径为纵坐标轴,获取所述搜索窗口内所有点云数据点的位置坐标,将搜索窗口内纵坐标相同的点云数据点记为一行,获得所述搜索窗口内每一行上的点云数据点;则第 个尺寸下 个搜索窗口内的点云数据的特征提取因子计算表达式为:式中, 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内的点云数据的特征提取因子; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内的点云数据点的总数量; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内的中心点云数据点; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内的第 个点云数据点;

表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内行数总数量; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内第 行上点云数据点的数量; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内每一行上点云数据点的数量均值; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内每一行上点云数据点的数量标准差; 表示第 个尺寸下第 个搜索窗口内的第个点云数据点与第 个尺寸下第 个搜索窗口内的中心点云数据点之间的欧式距离; 表示双曲正切函数。

5.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述根据每个搜索窗口内的点云数据分布信息获取最优尺寸搜索窗口,包括的具体步骤如下:对于任意一个尺寸下搜索窗口,获取所述尺寸下的每个窗口的信息熵,计算所述尺寸下所有窗口的信息熵均值,进而获得所述尺寸下所有窗口的信息熵均值,将最大的信息熵均值所对应的尺寸下的窗口作为最优尺寸搜索窗口。

6.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述根据每个最优尺寸搜索窗口内的点云数据的特征提取因子得到所有异常分布窗口,包括的具体步骤如下:预设一个阈值 ,获取每个最优尺寸搜索窗口内的点云数据的特征提取因子,对于任意一个最优尺寸搜索窗口,若所述最优尺寸搜索窗口内的点云数据的特征提取因子大于阈值,则将所述最优尺寸搜索窗口记为异常分布窗口;获得所有异常分布窗口。

7.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述根据所有异常分布窗口得到土地信息的点云数据的异常数据区域,包括的具体步骤如下:将所有异常分布窗口的中心点云数据点之间的欧式距离作为距离度量参数,采用k‑means聚类,利用手肘法获取最优k值,输入聚类算法中得到异常分布窗口的聚类结果;将聚类结果作为土地信息的点云数据的异常数据区域。

8.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述获取每个异常分布窗口的第一距离,根据每个异常分布窗口的第一距离和每个异常分布窗口内的点云数据的特征提取因子得到每个异常分布窗口的插值权值,包括的具体步骤如下:获取土地信息的点云数据的异常数据区域的质心,将第 个异常分布窗口的中心点云数据与土地信息的点云数据的异常数据区域的质心之间的欧式距离 记为第一距离,则第个异常分布窗口的插值权值计算表达式为:式中, 表示第 个异常分布窗口的插值权值; 表示第 个异常分布窗口内的点云数据的特征提取因子;表示异常分布窗口的总数量; 表示第 个异常分布窗口的第一距离。

9.根据权利要求1所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述根据每个异常分布窗口的插值权值和每个异常分布窗口的第一距离对土地信息的点云数据的异常数据区域进行有效补偿,得到有效补偿后的数据区域,包括的具体步骤如下:对于任意一个异常分布窗口,将所述异常分布窗口的第一距离与所述异常分布窗口的插值权值乘积的结果记为所述异常分布窗口的第二距离,根据所述异常分布窗口的第二距离确定所述异常分布窗口的调整后的位置,得到调整后的异常分布窗口;获得所有调整后的异常分布窗口;将所有调整后的异常分布窗口组成的区域记为有效补偿后的数据区域。

10.根据权利要求9所述一种土地高精度定位电子信息化监测方法,其特征在于,所述获取调整后的异常分布窗口,包括的具体步骤如下:平移异常分布窗口中的所有点云,使得异常分布窗口中的中心点云数据与土地信息的点云数据的异常数据区域的质心之间的欧式距离等于第二距离,得到调整后的异常分布窗口;平移方向为异常分布窗口中的中心点云数据指向土地信息的点云数据的异常数据区域的质心。