Details

Работа посвящена разработке программной системы автоматизированной обработки облаков точек и вычисления геометрических параметров объектов по данным трехмерного лазерного сканирования. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ существующих методов обработки облаков точек. 2. Исследование современных программных решений и выявление их ограничений. 3. Формирование требований к разрабатываемой системе. 4. Разработка архитектуры программной системы обработки облаков точек. 5. Реализация алгоритмов предварительной обработки и сегментации данных. 6. Разработка методов вычисления геометрических параметров объектов. 7. Тестирование и оценка эффективности разработанной системы. В работе проведен анализ методов предварительной обработки, сегментации и вычисления геометрических характеристик объектов по облакам точек. Выполнен обзор современных программных решений для обработки пространственных данных и выявлены ограничения существующих систем, связанные с необходимостью участия оператора при обработке облаков точек. Разработана архитектура программной системы, реализованы алгоритмы фильтрации шумов, автоматической сегментации объектов и расчетов геометрических параметров. Реализованы методы вычисления объема. Проведено тестирование разработанной системы на синтетических и реальных облаках точек, а также выполнено сравнение результатов с актуальными аналогами. Полученные результаты подтвердили устойчивость реализованных алгоритмов и практическую применимость разработанной системы для автоматизированной обработки пространственных данных.

This work is devoted to the development of a software system for automated processing of point clouds and computation of geometric parameters of objects using three-dimensional laser scanning data. The following tasks were solved during the research: 1. Analysis of existing point cloud processing methods. 2. Investigation of modern software solutions and identification of their limitations. 3. Formulation of requirements for the developed system. 4. Development of the architecture of the point cloud processing software system. 5. Implementation of preprocessing and data segmentation algorithms. 6. Development of methods for computing geometric parameters of objects. 7. Testing and evaluation of the efficiency of the developed system. The work includes an analysis of preprocessing, segmentation and geometric feature extraction methods for point clouds. A review of modern software solutions for spatial data processing was carried out, and the limitations of existing systems related to the necessity of operator involvement during point cloud processing were identified. A software system architecture was developed, and algorithms for noise filtering, automatic object segmentation and computation of geometric parameters were implemented. Volume computation methods were implemented as part of the developed system. Testing was performed on synthetic and real point clouds, and the obtained results were compared with existing software solutions. The results confirmed the robustness of the implemented algorithms and the practical applicability of the developed system for automated spatial data processing.