LiDAR强度值标准化指南：生成LAS文件

2024-03-09 23:29:56

如何将 LiDAR 强度值标准化以生成 LAS 文件

LiDAR（光探测和测距）技术通过发射激光脉冲并测量反射时间来创建详细的地形图。除了 X、Y 和 Z 坐标外，LiDAR 还收集强度值，这反映了激光脉冲撞击目标时返回的能量。然而，强度值的原始范围并不适用于 LAS 文件的存储规范。本文将引导你完成将 LiDAR 强度值标准化并生成 LAS 文件的步骤，以便在广泛的应用程序中使用。

问题：强度值范围不兼容

LAS 文件是一种常用的 LiDAR 数据格式，其强度值范围为 0 至 255。然而，从原始 LiDAR 扫描仪获取的强度值通常具有更大的范围，例如 1 至 11629。这种不兼容性使得将 LiDAR 数据集成到 LAS 工作流程中变得困难。

解决方案：归一化强度值

将 LiDAR 强度值标准化为 0 至 255 的范围需要进行归一化处理。这包括确定最大强度值并计算一个因子，将原始强度值缩放为所需的范围。

步骤 1：确定最大强度值

从 LiDAR 扫描数据中识别所有强度值的列表，并找出最大的值。

步骤 2：计算归一化因子

将 255 除以最大的强度值，得到归一化因子。

步骤 3：归一化强度值

遍历每个强度值，并将其乘以归一化因子，生成归一化后的强度值。

步骤 4：将归一化值写入 LAS 文件

将归一化的强度值写入 LAS 文件中指定的强度值字段。

示例代码

以下 Python 代码示例演示了上述步骤：

import numpy as np
import laspy

# 读取 LiDAR 数据
data = np.fromfile('input.bin', dtype=np.float32)
x = data[0::4]
y = data[1::4]
z = data[2::4]
intensity = data[3::4]

# 确定最大强度值
max_intensity = np.max(intensity)

# 计算归一化因子
factor = 255.0 / max_intensity

# 归一化强度值
normalized_intensity = intensity * factor

# 创建 LAS 文件
las = laspy.create(filename='output.las')
las.add_point(x, y, z, normalized_intensity)
las.close()