一种DEM重构算法的评价方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种DEM重构算法的评价方法及装置。所述方法包括：测量得到模拟场景的基准高程值；获取所述模拟场景的点云数据；使用被评价重构算法根据所述点云数据构建DEM；根据构建的DEM中检查点的高程值与对应的基准高程值计算评价指标值；计算所述评价指标值与对应的阈值之间的差值；根据所述差值显示对应的精度图像。本申请使用模拟场景构建运动机器的运动环境，可以避免进行实地勘测来建立DEM，并通过评价指标值来体现DEM重构算法的重构精度，且将评价指标值与其阈值的差值进行可视化呈现，使用户能够直观地观察到DEM的精度情况，快速决定是否采信该DEM重构算法。

Method and device for evaluating DEM reconstruction algorithm

The embodiment of the invention discloses a method and a device for evaluating a DEM reconstruction algorithm. The method includes: measuring datum elevation of the simulation scene; point cloud data obtained by the simulation scene; using reconstruction algorithm was evaluated according to the point cloud data to construct DEM; according to the construction of DEM elevation check point value evaluation index value and reference elevation value corresponding to the calculation of the evaluation index; the difference between the value and the corresponding threshold value; according to the difference image and the corresponding display accuracy. The sports environment for the use of simulation scene construction movement of the machine, it can avoid the investigation to the establishment of DEM, and the value of evaluation index to reflect the reconstruction accuracy of DEM reconstruction algorithm, and the difference between evaluation index value and the threshold of visual presentation, the user can directly observe the accuracy of DEM, quickly decide whether the adoption of DEM reconstruction algorithm.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测绘
，尤其涉及一种DEM重构算法的评价方法及装置。
技术介绍
数字高程模型(DigitalElevationModel)，简称DEM，是一种用一组有序数值阵列形式描述地面高程信息的实体地面模型，在测绘、工程建设、通讯和移动导航等领域有着广泛的应用。在移动导航领域，DEM由于其表示简单，计算方便，常常用来表示运动机器，例如移动车辆(包括无人驾驶车辆)或移动机器人，所感知的外部场景的变化情况(态势)，运动机器则随着DEM的统计结果作出相应的运动变化。因此，在运动机器的研发测试过程中，DEM势必会影响整个运动机器的性能，故而在装配运动机器前须对DEM进行评价，以增强应用该DEM的信心。传统DEM的建立是通过人工测量获取高程数据，根据所述高程数据进行计算机建模。人工测量是指完全依靠作业人员对整个实地通过电子速测经纬仪或者全站经纬仪实测等获得高程数据，将测得的高程数据输入到计算机计算得到DEM，但这种全实地测量DEM的方式，人力、物力和财力耗费大，运动机器测试成本很高，而且由于实地易受天气和场地规模等各种客观因素的制约，全实地测量的周期也会很长。针对全实地测量DEM方法的缺点，研究人员提出利用DEM重构算法自动构建运动机器周围的三维地形模型，这类算法实时采集传感器数据，然后利用重构算法对传感器数据进行处理得到DEM。利用DEM重构算法建立DEM后，需对DEM进行评价，评估所得的DEM的精度，从而判断该DEM重构算法是否满足精度要求。目前DEM重构算法的评价主要采用人工判定的方式，但人工判定只能得到一个大体的结果，没有量化评价值的支持，精度低，且缺乏可视化直观展示。
技术实现思路
为克服相关技术中DEM重构算法的评价问题，本申请提供一种DEM重构算法的评价方法及装置。根据本申请实施例的第一方面，提供一种DEM重构算法的评价方法，包括：测量得到模拟场景的基准高程值；获取所述模拟场景的点云数据；根据所述点云数据使用被评价的重构算法建立DEM；根据DEM中检查点的高程值与对应的基准高程值计算评价指标值；计算所述评价指标值与对应的阈值之间的差值；根据所述差值显示对应的精度图像。可选的，所述测量得到所述模拟场景的基准高程数据，包括：将预设的二维网格与所述模拟场景对应，以所述二维网格中交叉点对应的模拟场景中的位置为检查点；在所述检查点中确定关键检查点；获取所述关键检查点的基准高程值；根据所述关键检查点的基准高程值计算除所述关键检查点外，其他检查点的基准高程值，得到所有检查点的基准高程值。可选的，所述的DEM重构算法的评价方法，使用多线雷达获取所述模拟场景的点云数据。可选的，所述根据所述点云数据使用被评价的重构算法建立DEM，包括：根据所述点云数据拟合得到候选平面；滤波所述候选平面得到平面点；连接所述平面点，并根据预设的标准限定所述平面点的大小，得到地面点，使用被评价的重构算法形成初始DEM；修正所述初始DEM，得到最终的DEM。可选的，所述根据所述差值显示对应的精度图像，包括：确定所述差值所属的预设范围；根据所述差值所属的预设范围，确定预设图形的颜色；根据所述差值的大小确定所述预设图形的长度；显示所述预设图形。对应于本申请实施例的第一方面，根据本申请实施例的第二方面，提供一种DEM重构算法的评价装置，包括：基准高程值测量单元，用于测量得到模拟场景的基准高程值；点云数据获取单元，用于获取所述模拟场景的点云数据；DEM建立单元，用于根据所述点云数据使用被评价的重构算法建立DEM；评价指标计算单元，用于根据DEM中检查点的高程值与对应的基准高程值计算评价指标值；差值计算单元，计算所述评价指标值与对应的阈值之间的差值；精度图像显示单元，用于根据所述差值显示对应的精度图像。可选的，所述基准高程值测量单元，包括：检查点获取子单元，用于将预设的二维网格与所述模拟场景对应，以所述二维网格中交叉点对应的模拟场景中的位置为检查点；关键检查点确定子单元，用于在所述检查点中确定关键检查点；关键点高程值获取子单元，用于获取所述关键检查点的高程值；基准高程值插值子单元，用于根据所述关键检查点的基准高程值计算除所述关键检查点外，其他检查点的基准高程值，得到所有检查点的基准高程值。可选的，所述点云数据获取单元使用多线雷达获取所述模拟场景的点云数据。可选的，所述DEM建立单元，包括：候选平面拟合子单元，用于根据所述点云数据拟合得到候选平面；平面点滤波子单元，用于滤波所述候选平面得到平面点；初始DEM建立子单元，用于连接所述平面点，并根据预设的标准限定所述平面点的大小，得到地面点，使用被评价的重构算法形成初始DEM；修正子单元，用于修正所述初始DEM，得到最终的DEM。可选的，所述精度图像显示单元，包括：范围确定子单元，用于确定所述差值所属的预设范围；颜色确定子单元，用于根据所述差值所属的预设范围，确定预设图形的颜色；尺寸确定子单元，用于根据所述差值的大小确定所述预设图形的长度；显示子单元，用于显示所述预设图形。本申请实施例提供的技术方案，使用模拟场景构建运动机器的运动环境，测量模拟场景的基准高程值作为DEM的评价基准，使用待评价的DEM重构算法获取模拟场景的点云数据建立DEM，然后根据DEM中检查点的高程值与对应的基准高程值计算评价指标值，并计算评价指标值与对应的阈值的差值，并将所述差值图形化。由此，可以避免进行实地勘测来建立DEM，并通过评价指标值来体现DEM的精度，且将评价指标值与其阈值的差值进行可视化呈现，由此用户能够直观地观察到DEM的精度情况，从而决定是否采信该DEM重构算法。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一示例性实施例示出的一种DEM重构算法的评价方法的流程示意图。图2为本申请一示例性实施例示出的一种DEM重构算法的评价装置的结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。为了全面理解本申请，在以下详细描述中提到了众多具体的细节，但是本领域技术人员应该理解，本申请可以无需这些具体细节而实现。在其他实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免不必要地导致实施例模糊。图1为本申请一示例性实施例示出的一种DEM重构算法的评价方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：步骤S101，测量得到模拟场景的基准高程值。其中，模拟场景由人工元素搭建，或者由然元素和人工元素混合搭建，模拟场景元素包括但不限于山体、水坑、植被、桥梁、沙丘、湖泊等，以及车道如高速公路、乡村道路及越野山路等，以模拟实际运动机器运动时的自然场景。运动机器在运动过程中，会根据DEM得到运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DEM重构算法的评价方法，其特征在于，包括：测量得到模拟场景的基准高程值；获取所述模拟场景的点云数据；根据所述点云数据使用被评价的重构算法建立DEM；根据DEM中检查点的高程值与对应的基准高程值计算评价指标值；计算所述评价指标值与对应的阈值之间的差值；根据所述差值显示对应的精度图像。

【技术特征摘要】
1.一种DEM重构算法的评价方法，其特征在于，包括：测量得到模拟场景的基准高程值；获取所述模拟场景的点云数据；根据所述点云数据使用被评价的重构算法建立DEM；根据DEM中检查点的高程值与对应的基准高程值计算评价指标值；计算所述评价指标值与对应的阈值之间的差值；根据所述差值显示对应的精度图像。2.根据权利要求1所述的DEM重构算法的评价方法，其特征在于，所述测量得到所述模拟场景的基准高程数据，包括：将预设的二维网格与所述模拟场景对应，以所述二维网格中交叉点对应的模拟场景中的位置为检查点；在所述检查点中确定关键检查点；获取所述关键检查点的基准高程值；根据所述关键检查点的基准高程值计算除所述关键检查点外，其他检查点的基准高程值，得到所有检查点的基准高程值。3.根据权利要求1所述的DEM重构算法的评价方法，其特征在于，使用多线雷达获取所述模拟场景的点云数据。4.根据权利要求1或3所述的DEM重构算法的评价方法，其特征在于，所述根据所述点云数据使用被评价的重构算法建立DEM，包括：根据所述点云数据拟合得到候选平面；滤波所述候选平面得到平面点；连接所述平面点，并根据预设的标准限定所述平面点的大小，得到地面点，使用被评价的重构算法形成初始DEM；修正所述初始DEM，得到最终的DEM。5.根据权利要求1所述的DEM重构算法的评价方法，其特征在于，所述根据所述差值显示对应的精度图像，包括：确定所述差值所属的预设范围；根据所述差值所属的预设范围，确定预设图形的颜色；根据所述差值的大小确定所述预设图形的长度；显示所述预设图形。6.一种DEM重构算法的评价装置，其特征在于，包括：基准高程值测量单元，用于测量得到模拟场景的基准高程值；点云数据获取单元，用于获取所述模拟场景的点云数据；DEM建立单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庭波，安向京，吴涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43