Airborne LiDAR Point Research Articles

Airborne lidar planar roof point extraction using least‐squares fitting supervised by a posteriori variance estimation

AbstractThe least‐squares fitting method can be used for planar roof point extraction from airborne lidar points; however, it cannot avoid the impact of non‐planar roof points (blunders) due to lack of robustness. Therefore, this study has developed a least‐squares plane fitting based on a posteriori variance estimation, as proposed by Li in 1983, to reduce the weights of non‐planar roof points. Additionally, least absolute deviation (LAD) was integrated into the first step of this improved Li method, to increase blunder detection. For simulated data, the proposed approach increased the blunder detection rate by up to 6% compared to the original Li method. Test results with real data showed that the proposed approach demonstrated robustness, applicability and effectiveness.

적응적 컨벡스헐 알고리즘을 이용한 항공라이다 데이터의 건물 경계 재구성

본 논문은 항공라이다 데이터로부터 추출한 건물점으로부터 건물 경계를 재구성하는데 있어서 정확도와 연산 효율성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 국지적 컨벡스헐 알고리즘을 3가지 측면에서 수정한 적응적 컨벡스헐 알고리즘을 제안하였다. 첫째, 연산 효율성을 향상시키기 위하여 점들의 밀도에 따라 경계 후보점을 먼저 추출한 후 경계점을 추출한다. 둘째, 폐색이나 오차가 포함된 건물에서 보다 안정적으로 건물 경계점을 추출하기 위하여 원시 데이터 구조를 바탕으로 탐색 반경을 적응적으로 변화시킨다. 셋째, 안마당과 오차에 의한 홀을 구분하기 위하여 점들 간의 거리와 ID를 이용한 내부 경계 초기점 탐지 기법을 적용한다. 제안 방법의 활용가능성을 평가하기 위하여 다양한 건물들을 포함하는 두 도시 지역에 적용한 결과, 모양상이성이 8.5%로써 기존의 대표적인 경계점 추출 방법에 비하여 우수하였으며 연산 효율성은 약 2배 향상된 것을 확인할 수 있었다. This paper aims at improving the accuracy and computational efficiency in reconstructing building boundaries from airborne Lidar points. We proposed an adaptive convex hull algorithm, which is a modified version of local convex hull algorithm in three ways. The candidate points for boundary are first selected to improve efficiency depending on their local density. Second, a searching-space is adjusted adaptively, based on raw data structure, to extract boundary points more robustly. Third, distance between two points and their IDs are utilized in detecting the seed points of inner boundary to distinguish between inner yards and inner holes due to errors or occlusions. The practicability of the approach were evaluated on two urban areas where various buildings exist. The proposed method showed less shape-dissimilarity(8.5%) and proved to be two times more efficient than the other method.