LiDAR随堂测验Chap.1Introduction-2Visualization and structuring of point clouds

1. 脉冲激光具有高峰功率的特点，可以在空间中传播很长的距离，因此脉冲激光测距法可以测量很长的目标，适用于卫星平台、机载平台、大多数移动车载平台、少数固定激光扫描仪等测程要求较长的平台
2. 相位测量的平均功率远低于脉冲激光的峰值功率，只能小于2π相位差，测距精度受相位差分辨率的限制，因此相位测距的测程较短(一般为100m左右)，适用于一些测程要求较短的平台，如少数移动车载平台、大部分固定激光扫描仪等

Chapter 1.1-P13

Advantages：

• Method of pulse： Measurement range is far（up to 6km)
• Method of phase ： High precision ，High sampling rate（ 1.2 million / sec ）

Disadvantages：

• Method of pulse: Low precision
• Method of phase ： Measurement range is near（100m），unable to measure integer number of phase cycles

优点：

• 脉冲法:测量距离长(可达6)km）
• 相位法:高精度、高采样率(120万/秒)

缺点：

• 脉冲法：精度低
• 相位法：测量范围为(1000m）附近，无法测量相位周期的整周数

Chapter 1.1-P28

Mobile Scanning — A laser emitter, a rotating mirror，the main body of the instrument

• A laser emitter — fire the laser and get the data
• A rotating mirror — adapt to the requirements of different scanning modes
• The main body of the instrument — moves with the platform

移动扫描 — 仪器的主体是激光发射器、旋转镜

• 激光发射器 — 发射激光，获取数据
• 旋转镜 — 满足不同扫描方法的需要
• 仪器的主体 — 随平台移动

Chapter 1.2-P49

• Effective measurement distance
• Maximum angle resolution
• Average precision (@ 100m)
• Horizontal Scanning Angle Range
• Vertical Scanning Angle Range

地面激光扫描仪的主要性能指标是什么？

• 测量距离有效
• 最大角分辨率
• 平均精度(@ 100m)
• 水平扫描角度范围
• 垂直扫描角度范围

Chapter 2.1-P5

• Height
• Depth/Distance
• Reflectance / Intensity /Color
• Point density
• Slope

生成二维图像的属性值是什么？

• 高度
• 深度/距离(空间一点到仪器中心)
• 反射率/强度/颜色 (反映物体表面的物理属性)
• 点密度
• 坡度

Octree数据结构冗余度大，K-d tree哪种数据结构的冗余度相对较小。

Chapter 2.2

• 八叉树一般用于三维空间，如果二维空间，可以使用四叉树，原理完全相同。八叉树，常用于离散空间、数据分类存储、数据搜索等。
• k-d虽然树是二叉树，但适用于k维空间，在k邻域搜索时更有优势。k-d也长期用于数据分类存储、邻域搜索等。

二者特性的比较：

• 八叉树算法算法简单，但在大数据点云数据下，最小粒度（叶节点）难以确定，粒度大，部分节点数据可能仍较大，后续查询效率仍较低，相反，粒度小，八叉树深度增加，内存空间大（每个非叶节点需要八个指针），效率也降低。等分的划分依据使得在数据重心偏差的情况下，由于划分深度的限制，其效率不太高。
• k-dK邻域搜索有优势，但在大数据量的情况下，如果粒度划分小，也大，但比八叉树灵活。在小数据量的情况下，其搜索效率相对较高，但当数据量增加时，其效率会有一定程度的下降，通常是线性上升的规律。
• k-d树是一种平衡二叉树，在增删操作后，需要再次平衡其结构，消耗更多的资源，而八叉树不会有这种麻烦。
• 均匀划分八叉树，浪费空间。kd树是根据现有点划分的，是最常用的点云组织结构。对于搜索，kd树比八叉树高

LiDAR (Light Detection and Ranging) is short name for Laser Detection and Ranging System. The system combines laser, global Positioning System (GPS) and inertial navigation System (INS) technologies. It is used to obtain point cloud data and generate accurate digital 3D model. The combination of these three techniques can obtain the surrounding 3D real scene with the same absolute measurement point position.

LiDAR (Light Detection and Ranging) ,它是激光探测和测距系统的缩写。该系统集激光和全球定位系统于一体(GPS)惯性导航系统(INS)三种技术集成在一起。用于获取点云数据并生成精确的数字三维模型。这三种技术的结合可以在一致的绝对测量点下获得周围的三维真实场景 。

Chapter 1.1-P30

The rotation axis rotates repeatedly in a certain angle range to change the direction of the mirror and realize the scanning mode of changing the direction of laser emission.

摆镜扫描：通过旋转轴在一定角度内反复旋转，改变反射镜镜的方向，实现激光发射方向的扫描方法。

Chapter 1.2

激光测高仪

Chapter 2.2-P7

A circle through the three points of any triangle does not contain any other point of the point set n Delaunay triangulation.

空圆特性：Delaunay三角网是唯一的（任意四点不能共圆），在Delaunay三角形网中任一三角形的外接圆周围内不会有其它点存在。