研究目的
通过多尺度网络改进PointNet的局部特征提取能力,以提升复杂场景下激光雷达点云数据的分类精度。
研究成果
所提出的深度神经网络模型结合了多尺度特征与PointNet,在复杂场景下对激光雷达点云数据实现了更高的分类精度,这一效果已在Semantic3D和Vaihingen数据集上得到验证。然而该模型效率较低且处理稀疏航空数据时表现欠佳,表明需要与航空影像进行集成并优化以获得更好性能。
研究不足
该算法因需进行局部特征提取而导致效率降低,有待进一步改进?;丶す饫状锏阍剖菹∈枨曳植疾痪氲孛媸菹啾确掷嗑冉系?。部分数据集缺乏光谱信息(如颜色),限制了精度,表明需要与航拍图像进行融合。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一个结合多尺度特征与PointNet的深度神经网络模型。该模型利用PointNet提取全局特征,并添加多尺度网络从不同尺度(基于平均点距离确定的半径大小)的邻域中提取局部特征。通过全连接层将这些特征组合以实现分类。
2:样本选择与数据来源:
使用两个数据集:Semantic3D数据集(包含40亿个点、8个语义类别,含RGB和强度信息)和Vaihingen数据集(由ISPRS提供,包含9个语义类别,采用Leica ALS50机载激光雷达系统扫描获?。?/p>
3:实验设备与材料清单:
除数据集及用于神经网络训练和测试的计算资源外,未列出特定设备或材料。
4:实验流程与操作步骤:
针对每个数据集,将点输入为9维向量(例如X、Y、Z、R、G、B、X'、Y'、Z')。在三个尺度上构建邻域(例如Semantic3D为[0.01米、0.02米、0.04米],Vaihingen为[0.5米、1米、2米])。使用PointNet和多尺度网络提取特征,进行组合后通过Adam优化器、ReLU激活函数和Softmax损失函数实现分类。
5:01米、02米、04米],Vaihingen为[5米、1米、2米])。使用PointNet和多尺度网络提取特征,进行组合后通过Adam优化器、ReLU激活函数和Softmax损失函数实现分类。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用交并比(IoU)、平均精度、总体精度以及与其他神经网络方法(如DeePr3SS、SnapNet、SEGCloud、PointNet)的运行时间对比来评估分类准确率。
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