1.本发明涉及机载激光雷达点云数据的质量检查领域，尤其是涉及一种点云航带拼接高程精度的检测方法和装置。
背景技术：2.机载激光雷达主要依靠检测平面对点云航带拼接高程误差的进行检查，现有的对点云航带拼接高程误差的检测方法为内业人工检测法，主要为在航带重叠区域人工选取合适的检测平面，统计检测平面点云高程平均值，计算点云航带拼接的高程中误差。一般操作如下：航摄飞行后，依靠数字线划图、地表覆盖分类数据或遥感影像等专业资料辅助，在航带间重叠区域的首尾、中间等位置寻找平坦区域作为航带拼接高程误差的精度验证区；在精度验证区选取平整的特征地物(如跑道、公路等)，人工框选范围，计算相邻航带两条航线框选范围内的点云高程均值，利用点云高程均值的差值计算均方根，作为判定航带拼接高程精度的依据。
3.但上述业内人工检测法为一种抽样检测方法，必须依靠影像等专业资料辅助，且需要寻找平整的特征地物(如跑道、公路等)，即便找到公路等特征地物，若存在坡度，也可能导致计算结果不准确，存在局部点云拼接高程误差超限的可能。
技术实现要素：4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种点云航带拼接高程精度的检测方法和装置，可以有效缓解现有的点云航带拼接高程误差的检测方法中，抽样检测的方式存在的虽然点云航带拼接高程中误差整体合格，但仍存在较多的误差超限区域，导致计算结果不准确的情况，提高了点云航带拼接高程中误差的计算精度。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种点云航带拼接高程精度的检测方法，包括：通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。
6.进一步的，方法还包括：判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果不是，则同名待定检测平面存在点云高程突变；获取同名待定检测平面的矢量范围，基于影像或辅助资料确定点云高程突变是否为非合理性高程突变；如果点云高程突变为非合理性高程突变，则基
于所有发生非合理性高程突变的同名待定检测平面形成问题区域，以对同名待定检测平面所在的相邻航带的点云数据重新解算或使机载激光雷达重新获取点云数据。
7.进一步的，通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面的步骤，包括：获取相邻航带重叠区域内的点云数据；通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内的第一航线内以预设步距进行搜索移动，以确定第一航线内的第一航线待定检测平面，并获取第一航线待定检测平面的第一矢量范围；将第一航线待定检测平面的第一矢量范围展绘至相邻航带重叠区域内的第二航线，以得到第二航线内的第二航线待定检测平面。
8.进一步的，预设的检测平面为圆形检测平面，预设步距与圆形检测平面的半径一致。
9.进一步的，通过检测平面在相邻航带重叠区域内的第一航线内以预设步距进行搜索移动，以确定第一航线内的第一航线待定检测平面，并获取第一航线待定检测平面的矢量范围的步骤，包括：获取每个检测平面在第一航线内的第一最大高程值和第一最小高程值；基于预设的高程差阈值，对第一航线内的检测平面进行判断；如果每个检测平面的第一最大高程值和第一最小高程值的第一高程值差值小于预设的高程差阈值，则确定检测平面为第一航线待定检测平面；获取第一航线待定检测平面内点云数据的第一点云高程平均值和第一航线待定检测平面的第一矢量范围。
10.进一步的，将第一航线待定检测平面的第一矢量范围展绘至相邻航带重叠区域内的第二航线，以确定第二航线内的第二航线待定检测平面的步骤，包括：将第一矢量范围自动转绘至第二航线，已确定所有检测平面在第二航线内的第二矢量范围；判断第二矢量范围是否超出相邻航带重叠区域；如果第二矢量范围超出相邻航带重叠区域，则确定当前检测平面为非检测平面后删除；如果第二矢量范围未超出相邻航带重叠区域，则获取每个检测平面在第二航线内的第二最大高程值和第二最小高程值；基于预设的高程差阈值，对第二航线内的检测平面进行判断；如果每个检测平面的第二最大高程值和第二最小高程值的第二高程值差值小于预设的高程差阈值，则确定检测平面为第二航线待定检测平面；获取第二航线待定检测平面内点云数据的第二点云高程平均值。
11.进一步的，获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度的步骤，包括：根据下述公式计算点云航带拼接高程误差值：
[0012][0013]
其中，z
rmse
为点云航带拼接高程误差值，zi为第一点云高程平均值，zi'为第二点云高程平均值，n为同名有效检测平面个数。
[0014]
第二方面，本发明实施例提供了一种点云航带拼接高程精度的检测方法，包括：待定检测平面获取模块，用于通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一
航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；有效检测平面获取模块，用于判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；点云航带拼接高程误差值计算模块，用于获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。
[0015]
第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
[0016]
第四方面，本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
[0017]
本发明实施例提供了一种点云航带拼接高程精度的检测方法和装置，包括：通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。该方法中，通过检测平面在全摄区、逐航带重叠区域搜索移动和点云高程阈值设定，能自动寻找相邻航带重叠区域的有效检测平面，并通过全摄区多对有效检测平面点云高程平均值计算高程中误差，从而快速确定点云航带拼接有效检测平面，进而确定点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。相比于现有技术，本技术无需其他辅助资料即可完成有效检测平面的自动寻找，且利用航带重叠区域内的多对同名有效检测平面计算点云航带拼接高程中误差，缓解了现有通过抽样检测的方式，存在的虽然点云航带拼接高程中误差整体合格，但仍存在较多的误差超限区域的情况，提高了点云航带拼接高程中误差的计算精度。
[0018]
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0019]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]
图1为本发明实施例一提供的点云航带拼接高程精度的检测方法流程图；
[0022]
图2为本发明实施例一提供的同名待定检测平面获取流程图；
[0023]
图3为本发明实施例一提供的非合理性高程突变判断方法流程图；
[0024]
图4为本发明实施例二提供的另一点云航带拼接高程精度的检测方法流程图；
[0025]
图5为本发明实施例二提供的检测平面及检测平面移动步距示意图；
[0026]
图6为本发明实施例三提供的点云航带拼接高程精度的检测装置示意图。
[0027]
图标：1-待定检测平面获取模块；2-有效检测平面获取模块；3-点云航带拼接高程误差值计算模块。
具体实施方式
[0028]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
机载激光雷达获取的原始数据是测距数据，无法直接使用，需要进行预处理，生成符合规范要求的点的集合，称为“点云”。预处理通常有两个步骤：一是点云数据生成。即联合pos数据和激光测距数据，附加系统检校数据，逐条带进行点云数据解算，生成单航带三维点云。二是点云航带拼接。一个摄区的点云数据是由若干条航带拼接组成，航带间存在数据重叠，由于不同航带之间系统定位和姿态测量不可避免地会产生误差，导致相邻航带不同航线解算出的同一点的高程存在差异，当高程差异超出限定指标值时，会导致两条航线点云拼接困难，也会直接影响dsm(digital surface model，数字表面模型)/dem(digital elevation model，数字高程模型)生产。因此，点云航带拼接高程精度是影响dsm/dem质量的关键因素，做好点云航带拼接高程精度的检查显得尤为重要。
[0030]
为了规范点云航带拼接高程精度的检查行为，《机载激光雷达数据获取技术规范》(ch 8024-2011)中给出了点云航带拼接高程中误差的指标要求，在统计摄区点云航带拼接高程误差时，需要提取相邻两条航带的同名点的高程值，经过均方根计算中误差后，作为点云航带拼接的高程精度的依据。因此，首先需要确定点云数据航带间同名点。但确定点云数据航带间同名点与确定影像数据航带间同名点的方法完全不同，由于受点云稀疏程度的影响，很难找到相邻航带上同一位置的点云，无法直接计算点云航带拼接的高程中误差。
[0031]
为此，有关科研院所和点云数据获取与处理企业进行了相关技术研究，主要的解决办法是依靠检测平面进行点云航带拼接高程误差的检查，即将“同名点”转换为“同名面”。具体方法是：选取相邻航带重叠区域内一定数量的“同名”平面，分别计算平面的点云高程平均值，通过多对平面的均方根计算点云航带拼接高程中误差，作为评价点云航带拼接精度的依据。那么，如何快速、自动选取“同名”检测平面，成为点云航带拼接高程误差检测首要解决的问题。
[0032]
目前，主要通过外业布标发和内业人工检测法来计算点云航带拼接高程中误差。
[0033]
外业布标法旨在通过在航带重叠区域布设标志板，利用两条航带标志板上的点云
数据高程平均值，计算点云航带拼接高程中误差。一般操作如下：航摄飞行前，依据航线规划设计结果，在航带间重叠区域的首尾、中间等位置设定航带拼接高程误差的精度验证区；在每个精度验证区布设一块材质相同的平面木板，平板的四角和中心的高差不超过5mm；统计出落在每块平板上点云的高程均值，利用相邻航带两条航线平板上点云高程均值的差值计算均方根，作为判定航带拼接高程精度的依据。
[0034]
该方法的优点是直接统计落在平板上的点的平均高程值作为点云数据的高程值，无需内插计算，精度高，同时还可利用标志板上的点云高程均值与四等水准测得的平板高程值进行对比计算，利于检测点云数据的绝对高程精度。缺点是需要在航摄设计阶段考虑标志板的布设规划，制作且在飞行前布设标志物，耗费较多人力物力。
[0035]
内业人工检测法主要在航带重叠区域人工选取合适的检测平面，统计检测平面点云高程平均值，计算点云航带拼接的高程中误差。一般操作如下：航摄飞行后，依靠数字线划图、地表覆盖分类数据或遥感影像等专业资料辅助，在航带间重叠区域的首尾、中间等位置寻找平坦区域作为航带拼接高程误差的精度验证区；在精度验证区选取平整的特征地物(如跑道、公路等)，人工框选范围，计算相邻航带两条航线框选范围内的点云高程均值，利用点云高程均值的差值计算均方根，作为判定航带拼接高程精度的依据。
[0036]
该方法的优点是无需外业工作即可完成计算。缺点是必须依靠影像等专业资料辅助，且寻找平整的特征地物(如跑道、公路等)的过程比较费时，即便找到公路等特征地物，若存在坡度，也可能导致计算结果不准确。
[0037]
此外，不论是外业布标法还是内业人工检测法，均为抽样检测，局部仍可能存在点云拼接高程误差超限的可能。
[0038]
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
[0039]
实施例一：
[0040]
图1为本发明实施例一提供的点云航带拼接高程精度的检测方法流程图。
[0041]
参照图1，点云航带拼接高程精度的检测方法包括：
[0042]
步骤s101，通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面。
[0043]
这里，上述步骤解决了航带重叠区域同名检测平面的快速、自动确定问题，即不依靠数字线划图、地表覆盖分类数据或遥感影像等专业资料辅助，能自动、快速寻找同名检测平面。
[0044]
在一实施方式中，参照图2，步骤s101还可以通过以下步骤实现：
[0045]
步骤s201，获取相邻航带重叠区域内的点云数据。
[0046]
步骤s202，通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内的第一航线内以预设步距进行搜索移动，以确定第一航线内的第一航线待定检测平面，并获取第一航线待定检测平面的第一矢量范围。
[0047]
这里，预设的检测平面为圆形检测平面，预设步距与圆形检测平面的半径一致。
[0048]
在一实施方式中，步骤s202还可以通过以下步骤实现：
[0049]
获取每个检测平面在第一航线内的第一最大高程值和第一最小高程值；
[0050]
基于预设的高程差阈值，对第一航线内的检测平面进行判断；
[0051]
如果每个检测平面的第一最大高程值和第一最小高程值的第一高程值差值小于预设的高程差阈值，则确定检测平面为第一航线待定检测平面；
[0052]
获取第一航线待定检测平面内点云数据的第一点云高程平均值和第一航线待定检测平面的第一矢量范围。
[0053]
步骤s203，将第一航线待定检测平面的第一矢量范围展绘至相邻航带重叠区域内的第二航线，以得到第二航线内的第二航线待定检测平面。
[0054]
在一实施方式中，步骤s203还可以通过以下步骤实现：
[0055]
将第一矢量范围自动转绘至第二航线，已确定所有检测平面在第二航线内的第二矢量范围；
[0056]
判断第二矢量范围是否超出相邻航带重叠区域；
[0057]
如果第二矢量范围超出相邻航带重叠区域，则确定当前检测平面为非检测平面后删除；
[0058]
如果第二矢量范围未超出相邻航带重叠区域，则获取每个检测平面在第二航线内的第二最大高程值和第二最小高程值；
[0059]
基于预设的高程差阈值，对第二航线内的检测平面进行判断；
[0060]
如果每个检测平面的第二最大高程值和第二最小高程值的第二高程值差值小于预设的高程差阈值，则确定检测平面为第二航线待定检测平面；
[0061]
获取第二航线待定检测平面内点云数据的第二点云高程平均值。
[0062]
步骤s102，判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面。
[0063]
这里，为了确保每个检测平面内的点云数据近似平面，需要预设高程差阈值，高程差阈值为点云高程中误差的1/3，其中，高程差值越小，检测平面越接近于水平面。
[0064]
步骤s103，获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。
[0065]
这里，上述步骤通过检测平面的全摄区、逐航带重叠区域移动搜索，利用航带重叠区域内的多对同名检测平面(大样本)评价点云航带拼接高程中误差，避免了抽样检测存在的点云航带拼接高程中误差整体合格，但仍存在较多的误差超限区域的情况，提高了点云航带拼接高程中误差的计算精度。
[0066]
在一实施方式中，步骤s203根据下述公式(1)计算点云航带拼接高程误差值：
[0067][0068]
其中，z
rmse
为点云航带拼接高程误差值，zi为第一点云高程平均值，zi'为第二点云高程平均值，n为同名有效检测平面个数。
[0069]
进一步的，参照图3，点云航带拼接高程精度的检测方法还包括：
[0070]
步骤s301，判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程
平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果不是，则同名待定检测平面存在点云高程突变。
[0071]
这里，若一对同名待定检测平面内的点云高程平均值存在较大差异，可自动识别。
[0072]
步骤s302，获取同名待定检测平面的矢量范围，基于影像或辅助资料确定点云高程突变是否为非合理性高程突变。
[0073]
这里，如果某个摄区，点云航带拼接高程中误差合格，但局部区域同一位置相邻航带不同航线内的点云数据获取时间跨度较大,受季节影响，地物植被生长发生变化,导致同名点云数据的高程值有较大差异，则说明该摄区存在非合理性高程突变。若无法探测此误差，将这一问题掩盖带至下一工序，会直接影响dem/dsm的生产质量。
[0074]
借助影像或其他辅助资料套合，通过人工判读，分析点云高程突变的原因，确定同名待定检测平面是否属于非合理性高程突变。
[0075]
步骤s303，如果点云高程突变为非合理性高程突变，则基于所有发生非合理性高程突变的同名待定检测平面形成问题区域，以对同名待定检测平面所在的相邻航带的点云数据重新解算或使机载激光雷达重新获取点云数据。
[0076]
这里，若为非合理性点云高程突变范围，合并此类检测平面形成问题区域，可输出并合并此类矢量范围，为航带点云数据重新解算或进行补飞/重飞提供参考范围。
[0077]
本发明实施例提供了一种点云航带拼接高程精度的检测方法，包括：通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。该方法，通过检测平面在全摄区、逐航带重叠区域搜索移动和点云高程阈值设定，能自动寻找相邻航带重叠区域的有效检测平面，并通过全摄区多对有效检测平面点云高程平均值计算高程中误差，从而快速确定点云航带拼接有效检测平面，进而确定点云航带拼接高程误差值，以判定点云航带拼接高程精度。相比于现有技术，该方法通过圆形检测平面的搜索移动，自动寻找同名有效检测平面；通过大样本同名有效检测平面的点云高程均值的均方根计算，快速实现点云航带拼接高程精度的检查，提升检查效率；此外，本方法还能有效探测同一位置在相邻航线上的点云高程突变情况，提高点云数据的整体精度。
[0078]
实施例二：
[0079]
图4为本发明实施例二提供的另一点云航带拼接高程精度的检测方法流程图。
[0080]
根据点云数据处理成果精度要求、摄区地物反射与地形地貌条件、使用的航摄仪性能等开展点云数据获取技术设计，航摄飞行获取机载激光雷达原始扫描数据、pos数据，经过预处理后生成逐航带点云数据，并依据航带点云数据提取航带重叠区域矢量范围。以此为基础：
[0081]
预设圆形检测平面的半径和检测平面的移动步距。
[0082]
这里，为了便于在航带重叠区域内搜索，设计一个圆形检测平面，检测平面的移动步距与圆形的半径一致，参照图5的检测平面及检测平面移动步距示意图，r为圆形检测平面半径。圆形检测平面的半径根据点云间距的大小，同时考虑特征地物的实际情况确定，具体见表1。比如，平整跑道、公路等的宽度在10米左右，结合点云间距大小，一般可设定圆形检测平面的半径为点云间距的2倍，与dem格网间距大致相当，确保每个检测平面内的点云数量不少于10个。也可以根据点云间距的大小、特征地物的实际情况等进行调整。
[0083]
表1检测平面半径及移动步距值
[0084][0085]
检测平面在相邻航带重叠区域内第一航线内搜索移动，统计每个检测平面在第一航线内的第一最大高程值和第一最小高程值，根据第一最大高程值和第一最小高程值计算第一高程值差值。
[0086]
设定检测平面内高程差阈值m，判断第一高程值差值是否超出高程差阈值，若检测平面内第一高程值差值在m范围内，则视检测平面为第一航线待定检测平面a，统计检测平面a内点云数据的第一点云高程平均值，同时记录其检测平面a中的第一矢量范围。
[0087]
这里，为了保证每个检测平面内的点云数据近似平面，需要设定检测平面内点云最大、最小高程差值的阈值，高程差值越小，检测平面约接近水平面。阈值一般可设定为点云高程中误差的1/3。检测平面内高程差阈值见表2。
[0088]
表2检测平面内高程差阈值
[0089]
成图比例尺地形类别点云高程中误差(m)点云最大、最小高程差值阈值(m)1:500平地0.150.051:1000平地0.150.051:2000平地0.250.081:5000平地0.350.121:10000平地0.350.12
[0090]
将检测平面a中的圆心坐标自动转绘至相邻航带的第二航线，依据圆形半径形成第二矢量范围b。第二矢量范围b与航带重叠区域范围进行套合检查，判定b是否超出航带重叠区域，若超出，则视为非检测平面，并删除。
[0091]
统计b内点云数据的第二最大高程值和第二最小高程值，并判断b内点云数据的最大、最小高程差值是否超出m，若未超出m，则将b视为相邻航带的第二航线待定检测平面a'，统计a'内点云数据的第二点云高程平均值。
[0092]
设定a和a'内平均值高程差阈值，阈值可按照点云高程中误差的2/3设定，亦可根据地物类型等进行调整。
[0093]
若a和a'高程平均值的差值未超出平均值高程差阈值，则确定a为第一航线有效检测平面，确定a'为第二航线同名有效检测平面。
[0094]
若a和a'高程平均值的差值超出平均值高程差阈值，则输出检测平面的矢量范围，借助影像或其他辅助资料套合判读，分析点云高程突变的原因，确定是否属于非合理性高程突变。若为非合理性点云高程突变范围，合并此类检测平面形成问题区域，为航带点云数据重新解算或进行补飞/重飞提供参考范围。
[0095]
获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的a的第一点云高程平均值和a'的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，按照上述公式(1)计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值。
[0096]
本发明实施例提供了一种点云航带拼接高程精度的检测方法，包括：通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。该方法，通过设定相邻航带不同航线第一航线待定检测平面a和第二航线待定检测平面待a’内平均值高程差阈值，自动探测同一位置在相邻航带的点云数据的高程突变情况，借助影像或其他辅助资料套合判读，分析点云高程突变的原因，确定是否属于非合理性高程突变。若为非合理性点云高程突变范围，合并此类检测平面形成问题区域，为航带点云数据重新解算或进行补飞/重飞提供参考范围。
[0097]
实施例三：
[0098]
图6为本发明实施例三提供的点云航带拼接高程精度的检测装置示意图。
[0099]
参照图6，点云航带拼接高程精度的检测装置包括：
[0100]
待定检测平面获取模块1，用于通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；
[0101]
有效检测平面获取模块2，用于判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；
[0102]
点云航带拼接高程误差值计算模块3，用于获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。
[0103]
本发明实施例提供了一种点云航带拼接高程精度的检测装置，包括：通过预设的
检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定点云航带拼接高程精度。该方法，通过检测平面在全摄区、逐航带重叠区域搜索移动和点云高程阈值设定，能自动寻找相邻航带重叠区域的有效检测平面，并通过全摄区多对有效检测平面点云高程平均值计算高程中误差，从而快速确定点云航带拼接有效检测平面，进而确定点云航带拼接高程误差值，以判定点云航带拼接高程精度。相比于现有技术，本技术无需其他辅助资料即可完成有效检测平面的自动寻找，且利用航带重叠区域内的多对同名检测平面计算点云航带拼接高程中误差，避免了抽样检测存在的点云航带拼接高程中误差整体合格，但仍存在较多的误差超限区域的情况，提高了点云航带拼接高程中误差的计算精度。
[0104]
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的点云航带拼接高程精度的检测方法的步骤。
[0105]
本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的点云航带拼接高程精度的检测方法的步骤。
[0106]
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0107]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0108]
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0109]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0110]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0111]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：1.一种点云航带拼接高程精度的检测方法，其特征在于，包括：通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到所述相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，所述第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；判断所述第一航线待定检测平面和所述第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定所述第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定所述第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；获取全摄区内所有所述相邻航带重叠区域内的所述第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和所述第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于所述第一点云高程平均值和所述第二点云高程平均值，计算所述航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定所述点云航带拼接高程精度。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述第一航线待定检测平面和所述第二航线同名待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在所述预设的平均值高程差阈值范围内，如果不是，则所述同名待定检测平面存在点云高程突变；获取所述同名待定检测平面的矢量范围，基于影像或辅助资料确定所述点云高程突变是否为非合理性高程突变；如果所述点云高程突变为所述非合理性高程突变，则基于所有发生所述非合理性高程突变的所述同名待定检测平面形成问题区域，以对同名待定检测平面所在的相邻航带的点云数据重新解算或使机载激光雷达重新获取所述点云数据。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到所述相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，所述第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为所述相邻两条航线的同名待定检测平面的步骤，包括：获取所述相邻航带重叠区域内的点云数据；通过所述预设的检测平面在相邻航带重叠区域的第一航线内以预设步距进行搜索移动，以确定所述第一航线内的第一航线待定检测平面，并获取所述第一航线待定检测平面的第一矢量范围；将所述第一航线待定检测平面的第一矢量范围展绘至所述相邻航带重叠区域内的第二航线，以得到所述第二航线内的所述第二航线待定检测平面。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述预设的检测平面为圆形检测平面，所述预设步距与所述圆形检测平面的半径一致。5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述通过检测平面在相邻航带重叠区域第一航线内以预设步距进行搜索移动，以确定所述第一航线内的第一航线待定检测平面，并获取所述第一航线待定检测平面的矢量范围的步骤，包括：获取每个所述检测平面在所述第一航线内的第一最大高程值和第一最小高程值；基于所述预设的高程差阈值，对所述第一航线内的所述检测平面进行判断；如果每个所述检测平面的所述第一最大高程值和所述第一最小高程值的第一高程值
差值小于所述预设的高程差阈值，则确定所述检测平面为所述第一航线待定检测平面；获取所述第一航线待定检测平面内点云数据的第一点云高程平均值和所述第一航线待定检测平面的第一矢量范围。6.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述将所述第一航线待定检测平面的第一矢量范围展绘至所述相邻航带重叠区域内的第二航线，以确定所述第二航线内的所述第二航线待定检测平面的步骤，包括：将所述第一矢量范围自动转绘至所述第二航线，已确定所有所述检测平面在所述第二航线内的第二矢量范围；判断所述第二矢量范围是否超出所述相邻航带重叠区域；如果所述第二矢量范围超出所述相邻航带重叠区域，则确定当前所述检测平面为非检测平面后删除；如果所述第二矢量范围未超出所述相邻航带重叠区域，则获取每个所述检测平面在所述第二航线内的第二最大高程值和第二最小高程值；基于所述预设的高程差阈值，对所述第二航线内的检测平面进行判断；如果每个所述检测平面的所述第二最大高程值和所述第二最小高程值的第二高程值差值小于所述预设的高程差阈值，则确定所述检测平面为所述第二航线待定检测平面；获取所述第二航线待定检测平面内点云数据的第二点云高程平均值。7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述获取全摄区内所有所述相邻航带重叠区域的所述第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和所述第二航线同名有效检测平面的第二点云高程平均值，并基于所述第一点云高程平均值和所述第二点云高程平均值，计算所述航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定所述点云航带拼接高程精度的步骤，包括：根据下述公式计算点云航带拼接高程误差值：其中，z
rmse
为所述点云航带拼接高程误差值，z
i
为所述第一点云高程平均值，z
i
'为所述第二点云高程平均值，n为同名有效检测平面个数。8.一种点云航带拼接高程精度的检测装置，其特征在于，包括：待定检测平面获取模块，用于通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取到所述相邻航带重叠区域内的第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；其中，所述第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面为相邻两条航线的同名待定检测平面；有效检测平面获取模块，用于判断所述第一航线待定检测平面和所述第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的平均值高程差阈值范围内，如果是，确定所述第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定所述第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；点云航带拼接高程误差值计算模块，用于获取全摄区内所有相邻航带重叠区域内的所述第一航线有效检测平面的第一点云高程平均值和所述第二航线同名有效检测平面的第
二点云高程平均值，并基于所述第一点云高程平均值和所述第二点云高程平均值，计算所述航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值，以确定所述点云航带拼接高程精度。9.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括：处理设备和存储装置；所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理设备运行时执行如权利要求1至7任一项所述的点云航带拼接高程精度的检测方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理设备运行时执行如权利要求1至7任一项所述的点云航带拼接高程精度的检测方法的步骤。
技术总结本发明提供了一种点云航带拼接高程精度的检测方法和装置，包括：通过预设的检测平面在相邻航带重叠区域内进行移动搜索，获取第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面；判断第一航线待定检测平面和第二航线待定检测平面之间的点云高程平均值差值是否在预设的阈值范围内，如果是，确定第一航线待定检测平面为第一航线有效检测平面，确定第二航线待定检测平面为第二航线同名有效检测平面；基于第一点云高程平均值和第二点云高程平均值，计算航带重叠区域内的点云航带拼接高程误差值。通过检测平面在全摄区逐航带重叠区域搜索移动和点云高程阈值的设定，能自动寻找相邻航带重叠区域的有效检测平面，提高点云航带拼接高程中误差的计算精度和效率。中误差的计算精度和效率。中误差的计算精度和效率。
技术研发人员：毕凯 王中祥 朱杰 周琦 白驹
受保护的技术使用者：国家基础地理信息中心
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/11/1
