以三維直線特徵匹配並進行以三維直線特徵匹配並進行 三維空間相似轉換之自動化三維空間相似轉換之自動化 程序探討程序探討指導教授指導教授: :趙鍵哲趙鍵哲 學生學生: :莊子毅莊子毅1報告大綱研究背景 方法介紹 實驗測試 測試分析 未來工作Date2研究背景三維直線特徵匹配三維直線特徵相似轉換Date3研究背景三維直線特徵萃取Date4研究背景以三種不同的方法來萃取光達點雲中的三維特徵直線:1.人工萃取三維特徵直線2.二維霍夫轉換自動萃取特徵直線轉化三維直線特徵3.反覆迭代面交線萃取三維特徵直線Date5人工萃取三維特徵直線 離散點雲資料結構化內插之模式 光達掃描的點密度 內插網格大小 人工量取精準度Date6二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化三維直線特徵 利用霍夫轉換可以自動獲得點位的座標值，不需 要在人工量測，提供了自動化萃取的機會 邊緣線正確與否無法判斷 直線特徵亦無法估計其精度 可作為其他萃取方式之直線近似值Date7反覆迭代面交線萃取三維特 徵直線 平差反覆迭代將全部的點雲點擬合出平面計算量大且耗時 可利用誤差傳播原始點雲點位精度面參數精度直線參數精度光達點權函數示意圖(Briese,2004) Date8實驗測試 測試區: 成功大學圖書館外牆的地面光達點雲資料進行測試 地面雷射掃描儀為加拿大Optech公司的ILRIS-3D 掃瞄點位間距約31mm 掃描點位精密度約8mm12mmDate9人工萃取三維特徵直線 A測站內插網格資料 B測站內插網格資料 AB測站 套合成果 Date10二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 離散點雲資料內插成三維網格，網格間距0.03公尺 Date11二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 將三維網格資料轉換成距離影像 將二維距離影像轉換成RAW格式 Date12二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 以Canny邊緣線偵測進行測試 Date13二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 利用霍夫轉換邊緣線偵測程式 (像素點) Date14二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 霍夫邊緣線偵測 (鏈結線) Date15二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 測試區二: 以較小區域範圍再次進行測試 小範圍區域內插網格資料 Date16二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 小範圍區域距離影像及Canny偵測結果 Date17二維霍夫轉換自動萃取特徵直線 轉化為三維直線特徵 小範圍區域霍夫邊緣線偵測結果 Date18實驗分析 實驗成果可以看出以人工萃取邊緣線的方式雖然直線精度無法評估 ，但是採用的套合成果以目視法評估是可以接受的 由霍夫實驗的成果看出幾乎沒有正確的萃取出特徵直線 使用霍夫轉換特徵線萃取的時候需調整Sigma值，霍夫的門檻值與 Canny的高低門檻值來進行偵測，經過多次試誤的調整實驗後依然無 法有效的偵測出正確合理的直線，且消除雜訊 推測也許在採用三維網格距離影像時需加上改正，如十八頁所圈出 的區域，否則暫時無法採用此偵測方法萃取有效的三維特徵直線 第三種偵測方式乃是採用霍夫邊緣線偵測後的直線作為直線近似值 ，雖然經過試驗霍夫轉換邊緣線偵測成果暫時無法使用，仍然可改 採以人工給定近似值的方式試驗Date19未來工作 測試是否可改善霍夫邊緣線偵測萃取三維特徵直線之成果 完成反覆迭代面交線萃取三維特徵直線的實驗測試 Date20報告結束21