【摘 要】
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多光谱激光雷达可以同时获取被测目标的空间信息和光谱信息,形成多光谱激光雷达点云。这种点云和现有的单色的激光点云相比具有更好的可视化效果、更高的地物识别能力。然而,由于受到扫描设备、探测环境和操作人员的影响,点云中会存在噪声点。为了得到可视化效果更好,精度更高的多光谱激光雷达点云,必须对点云中的噪声进行去除。本文主要以多光谱激光雷达获取的点云为研究对象,开展了去噪研究,主要内容如下:（1）根据多光谱
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多光谱激光雷达可以同时获取被测目标的空间信息和光谱信息,形成多光谱激光雷达点云。这种点云和现有的单色的激光点云相比具有更好的可视化效果、更高的地物识别能力。然而,由于受到扫描设备、探测环境和操作人员的影响,点云中会存在噪声点。为了得到可视化效果更好,精度更高的多光谱激光雷达点云,必须对点云中的噪声进行去除。本文主要以多光谱激光雷达获取的点云为研究对象,开展了去噪研究,主要内容如下:（1）根据多光谱激光雷达的工作原理,提出了一种新的多光谱激光雷达点云的数据结构。这种数据结构和现有的激光点云相比除了具有空间信息,还包含被测目标的颜色信息。（2）根据多光谱激光雷达系统噪声产生机理,提出了抑制系统噪声的方法。从系统硬件设计上分别抑制扫描噪声、探测器噪声、数据采集噪声、同步控制噪声。（3）针对现有的点云去噪算法的不足,提出了一种基于颜色聚类的多光谱激光雷达点云去噪算法,解决了现有的点云去噪算法存在难以有效去除混合噪声点的问题,实现了联合空间信息和光谱信息对噪声点进行去除。（4）分别采用模拟数据和实测数据对基于颜色聚类的多光谱激光点云去噪算法和现有的去噪算法进行去噪效果的比对研究,通过定量的计算去噪精度来评估算法的去噪性能,实验结果表明本文提出的算法具有更高的去噪精度,精度达到95%以上。本文针对多光谱激光雷达提出一系列抑制系统噪声的技术方案和提供了一种可行的多光谱激光雷达点云的去噪算法,将为多光谱激光雷达的应用开发提供技术支持。
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