Journal of Geospatial Information Technology

fa روشی نوین برای جانمایی ابرهای نقاط زمینی محلی در ابرنقاط هوایی سراسری A novel method for locating the local terrestrial laser scans in a global aerial point cloud سنجش از دور RS پژوهشي Research تهیه یک پوشش کامل و متراکم از نواحی شهری، عمدتاً نیازمند اخذ دادههای محلی در چندین ایستگاه زمینی و ادغام آنها با یک داده سراسری اخذشده از منظرهای هوایی میباشد. مقاله حاضر مسأله زمینمرجعسازی و مرتبطسازی اسکنهای محلی اخذشده بوسیله لیزراسکنر زمینی را در فضای واسطه ابرنقاط هوایی سراسری، بدون استفاده از هرگونه دادههای کمکی و یا عملیات دستی، مدنظر قرار داده است. از این رهگذر، جانمایی اسکنهای زمینی محلی در ابرنقاط هوایی سراسری، به عنوان چالش اصلی در مرتبطسازی این دادهها مورد تأکید قرار گرفته است. علاوه بر نامتجانس بودن منظرهای هوایی و زمینی، هریک از ابرنقاط کوچکمقیاس زمینی به سختی با ابرنقاط بالاسری و بزرگمقیاس هوایی قابلمقایسه هستند. روشی چندمرحلهای جهت جانمایی خودکار اسکنهای زمینی در ابرنقاط هوایی ارائه شده است. روش پیشنهادی با شناسایی موقعیتهای کاندید استقرار لیزراسکنر در ابرنقاط هوایی آغاز میشود. در ادامه، با شبیهسازی عملکرد لیزراسکنر، محدوده رؤیتپذیر به این موقعیتها از ابرنقاط هوایی شناسایی و در قالب ابرنقاط هوایی کاندید استقرار استخراج میشوند. در نتیجه مسأله جانمایی به مسأله تناظریابی میان چند ابرنقطه زمینی با چند ابرنقطه هوایی تبدیل میگردد. به منظور افزایش قیاسپذیری ابرهاینقاط زمینی و هوایی در پروسه تناظریابی، ساختارهای هندسی شاخص موجود در هر ابرنقطه با استفاده از چهار ویژگی هندسی طراحیشده استخراج و در قالب نقشه-ویژگیهای معرف هر ابرنقطه سازماندهی میگردند. نقشه-ویژگیهای تولیدشده برای هر ابرنقطه توسط توصیفگر مستقل از دوران F-HOG توصیف میشوند و در نهایت مسأله تناظریابی در قالب یک طبقهبندی k-nn میان کلاسهای تولیدشده برای این توصیفگرها، ساختاردهی میشود. نهایتاً جانمایی هر اسکن زمینی بر اساس نتایج طبقهبندی انجام میپذیرد. نتایج ارزیابی روش پیشنهادی بر روی مجموعه داده مأخوذه از منطقهای شهری، دقت در حدود 5 متر را برای جانمایی اسکنهای زمینی در سیستم مختصات مربوط به ابرنقطه هوایی نشان داد که جهت ورود به فرآیند مرتبطسازی ابرهاینقاط زمینی و هوایی کافی به نظر میرسد. In addition to the heterogeneity of aerial and terrestrial views, the small scale terrestrial point clouds are hardly comparable with large scale and overhead aerial point clouds. A hierarchical method is proposed for automatic locating of terrestrial scans in aerial point cloud. The proposed method begins with detecting the candidate positions for the deployment of the terrestrial laser scanner in the aerial point cloud. After that, by simulating the performance of the laser scanner, the visible portion of the aerial point cloud is detected and it is extracted as the candidate deployment aerial point cloud.  As a result, the problem of scan locating is converted to a corresponding one between several local terrestrial point clouds and several local aerial point clouds. In order to increase the comparability of these two datasets in the corresponding process, the main geometric structures of each point cloud are extracted using four predesigned geometric feature indexes, and they are organized in the form of four feature-maps of each point cloud. The feature-maps generated for each point cloud are described by the rotation invariant Fourier-HOG descriptor. Afterward, the corresponding problem is structured in the form of a k-nn classification among the classes established for these descriptors. Finally, the location of each terrestrial scan is obtained based on the classification results. The evaluation results of the proposed method on an urban dataset, showed an average accuracy of about 5 meters for locating the terrestrial scans in aerial point cloud. The obtained accuracies seem to be sufficient to enter the process of registering the terrestrial scans to the aerial point cloud. ابرنقاط, مرتبط‌سازی, طبقه‌بندی, تناظریابی, لیزراسکنر, فتوگرامتری پهپاد point cloud, Registration, Classification, Corresponding, Laser scanner, UAV Photogrammetry. 1 26 http://jgit.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-11-379-3&slc_lang=fa&sid=1 Amin Baghani امین باغانی amin_baghani@mail.kntu.ac.ir 10031947532846008252 10031947532846008252 Yes K.N. Toosi University of Technology دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Mohammad Javad Valadan Zoej محمد جواد ولدان زوج valadanzouj@kntu.ac.ir 10031947532846008253 10031947532846008253 No K.N. Toosi University of Technology دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Mehdi Mokhtarzade مهدی مختارزاده m_mokhtarzade@kntu.ac.ir 10031947532846008254 10031947532846008254 No K.N. Toosi University of Technology دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی