點云數(shù)據(jù)語義分割的理論與方法

目錄
《導(dǎo)航與時頻技術(shù)叢書》序
前言
第1章緒論1
參考文獻3
第2章點云類型及語義分割方法概述4
2.1引言4
2.2點云類型4
2.2.1激光點云4
2.2.2影像點云13
2.2.3RGB-D點云13
2.2.4結(jié)構(gòu)光點云15
2.2.5其他類型點云15
2.3點云語義分割方法概述18
2.3.1統(tǒng)計分析法18
2.3.2投影圖像法21
2.3.3其他傳統(tǒng)語義分割方法22
2.3.4二維圖像深度學習語義分割方法23
2.3.5三維點云深度學習語義分割方法28
參考文獻33
第3章深度學習40
3.1引言40
3.2深度學習技術(shù)概述40
3.2.1人工智能、機器學習與深度學習41
3.2.2卷積運算42
3.2.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理43
3.2.4深度學習框架52
3.3深度學習在計算機視覺中的應(yīng)用53
3.3.1圖像分類53
3.3.2目標檢測54
3.3.3語義分割54
3.3.4實例分割55
3.3.5其他應(yīng)用55
3.4深度學習與三維激光點云的結(jié)合56
3.4.1三維激光點云數(shù)據(jù)的表示形式57
3.4.2三維激光點云數(shù)據(jù)集的語義標注方法57
3.4.3三維激光點云語義分割存在的挑戰(zhàn)58
參考文獻58
第4章LiDAR點云的組織與管理61
4.1引言61
4.2兩級混合索引結(jié)構(gòu)的確定62
4.2.1全局KD樹索引62
4.2.2局部八叉樹索引64
4.3Kd-OcTree混合索引的構(gòu)建65
4.3.1Kd-OcTree混合索引的邏輯結(jié)構(gòu)66
4.3.2Kd-OcTree混合索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)66
4.3.3Kd-OcTree混合索引的構(gòu)造算法70
4.4實驗結(jié)果與分析72
4.4.1測試數(shù)據(jù)72
4.4.2構(gòu)造索引速度測試73
4.4.3鄰域搜索速度測試74
4.4.4索引結(jié)構(gòu)對地面點感知效果的影響75
4.4.5閾值敏感度測試77
4.4.6不同索引結(jié)構(gòu)CPU、內(nèi)存消耗對比分析79
參考文獻80
第5章基于深度學習和二維圖像的多目標語義分割82
5.1引言82
5.2基于二維圖像的語義分割83
5.2.1點云描述子83
5.2.2深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)85
5.2.3二維圖像與三維點云之間的映射關(guān)系85
5.2.4精細特征提取方法86
5.3研究方法87
5.3.1DVLSHR模型構(gòu)建87
5.3.2二維圖像到三維點云的映射90
5.3.3三維建筑點云的精細分割91
5.4實驗結(jié)果與分析103
5.4.1數(shù)據(jù)集103
5.4.2評價標準104
5.4.3DVLSHR模型訓(xùn)練105
5.4.4初步分割結(jié)果112
5.4.5映射結(jié)果可視化112
5.4.6基于三維點云的建筑物精細特征分割114
5.4.7結(jié)果分析115
參考文獻116
第6章三維點云語義分割120
6.1引言120
6.2研究現(xiàn)狀121
6.2.1三維數(shù)據(jù)集121
6.2.2基于點云的三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)122
6.3研究方法123
6.3.1點云表示形式123
6.3.2三維深度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)124
6.3.3輸入點集的順序?qū)W(wǎng)絡(luò)性能的影響129
6.4實驗結(jié)果與分析130
6.4.1實驗平臺131
6.4.2評價指標131
6.4.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)驗證132
6.4.4分割效果136
6.4.5結(jié)果分析137
參考文獻138
第7章總結(jié)與展望140