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Algoritmos de filtrado de puntos LiDAR I (de III)

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El sistema LiDAR ofrece gran cantidad de puntos, pero estos puntos pueden pertenecer a superficie terrestre, vegetación o edificios. Esto hace que sea imprescindible clasificar los puntos en función del grupo al que pertenezcan, ya que en un principio, todos los puntos reportarán la misma información, independientemente del grupo donde se ubiquen.

Aunque existen diferentes autores que han conseguido algoritmos de clasificación, las metodologías están aún abiertas y los resultados no son completamente óptimos.

algoritmos Clasificación puntos LiDAR

Existen multitud de algoritmos para una clasificación inicial de los puntos LiDAR, que pueden clasificarse en cuatro grandes grupos:

  -  Filtros basados en el cálculo de TIN
  -  Filtros de contornos activos
  -  Filtros basados en interpolación
  -  Filtros Morfológicos 

En esta primera entrada, hablaremos de los filtros basados en el cálculo de TIN*


FILTROS BASADOS EN EL CÁLCULO DE TIN

Estos filtros se basan en el hecho de que la superficie topográfica no suele presentar grandes discontinuidades en el relieve. Se parte de una primera triangulación a partir de la búsqueda de puntos mínimos para el cálculo del MDE.


AXELSSON (2000)

Primero, genera un TIN a partir de puntos mínimos bastantes dispersos, tomando puntos en cada zona. A partir de aquí, se realizará una nueva búsqueda de puntos mínimos, estableciendo dos condiciones: que el ángulo del nuevo triángulo que se formó con el punto candidato fuera inferior al umbral, y que el nuevo punto estuviera a una determinada distancia del punto mas cercano del triángulo a modificar.

Al final de cada iteración se recalcula el TIN y los umbrales derivados de los datos, terminando este proceso cuando no existen más puntos por debajo de estos umbrales.


G.SOHN (2002)

Primero realiza una triangulación tomando los cuatro puntos mínimos más cercanos a las esquinas de un rectángulo que incluye la nube de puntos original. A partir de ahí, se añade el punto más bajo de cada triángulo a la siguiente triangulación, obteniendo un nuevo TIN. Este proceso se repite hasta que no exista ningún triángulo con puntos debajo de ellos. Todos aquellos puntos que queden por encima de ellos, serán considerados objetos.

Debido a que existen puntos pertenecientes al suelo que no fueron considerados como tal, se estableció un nuevo algoritmo de búsqueda. A partir de cada triángulo se generan tetraedros con uno de los puntos que se encuentran encima del triángulo; el punto que genere el tetraedro más plano será considerado terreno.



*TIN: Se trata de una de las construcciones más habituales de Modelos digitales del Terreno, formado mediante  una red de triángulos irregulares que responden al algoritmo de Delaunay.

TIN modelo digital del terreno de triángulos irregulares


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