بهبود نتایج الگوریتم‌های فیلتر‌سازی داده‌های لیزر اسکنر هوائی با استفاده از مورفولوژی ریاضی

امروزه لیزر اسکنر هوائی (لیدار ) نقش مهمی در برداشت اطلاعات سه‌بعدی عوارض ایفا می‌کند. در دست بودن اطلاعات زمین لخت اهمیت بالائی در کاربرد‌های مختلف نظیر استخراج DTM، تعیین مناطق قابل عبور، و غیره دارد. تا کنون الگوریتم‌های فراوانی برای فیلتر‌سازی خودکار داده‌های لیزر اسکن طراحی شده‌است. یک مشکل اساسی اغلب این الگوریتم‌ها، عدم توانائی آن‌ها در حذف ساختمان‌های بزرگ است. هدف این تحقیق ارائه راه‌حلی جهت برطرف کردن این مشکل است. برای این منظور از عملگر‌های مورفولوژی ریاضی استفاده شده است. ابتدا داده‌های لیدار با استفاده از یکی از مؤثرترین الگوریتم‌های فیلترسازی یعنی الگوریتم شیب‌مبنا، فیلتر شدند. در ادامه با اجرای الگوریتم پیشنهادی، که بر پایه عملگرهای مورفولوژی ریاضی است، نقاط روی ساختمان‌های بزرگ فیلتر شدند و بدین ترتیب نتایج مرحله فیلتر‌سازی بهبود داده شدند. نتایج ارزیابی دقت الگوریتم پیشنهاد شده نشان می‌دهد که این الگوریتم باعث افزایش ناچیز خطای نوع اول و کاهش چشمگیر خطای نوع دوم و خطای مجموع می‌شود. از آن‌جاکه در فرآیند فیلترسازی داده‌های لیدار، خطای نوع دوم و خطای مجموع از اهمیت بالاتری نسبت به خطای نوع اول برخوردارند، انجام این پردازش تکمیلی نتایج بسیار مفیدی دربر داشته است. ارزیابی کمی دقت نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که پس از اجرای الگوریتم پیشنهاد شده، خطای نوع اول از %98/4 به%27/5 افزایش و خطای نوع دوم و خطای مجموع بترتیب از% 04/9 و %03/7 به% 44/4 و% 85/4 کاهش یافته‌اند. همچنین ارزیابی کیفی نتایج نشان می‌دهد که نقاط روی ساختمان‌های بزرگ که در مرحله فیلتر‌سازی، حذف نشده بودند، همگی پس از اجرای الگوریتم پیشنهادی، فیلتر شدند. الگوریتم فیلترسازی شیب‌مبنا و پردازش‌های مورفولوژی ریاضی در محیط نرم‌افزار MATLAB پیاده‌سازی شده‌اند.