A building extraction method based on IGA that fuses point cloud and image data

类别	名称	简称	公式
基于特征值的特征	特征值和	SU	$λ_{1} + λ_{2} + λ_{3}$
	全方差	TV	$\sqrt[3]{λ_{1} λ_{2} λ_{3}}$
	特征熵	EI	$- \sum_{i = 1}^{3} λ_{i} \cdot l n (λ_{i})$
	各向异性	AN	$(λ_{1} - λ_{3}) / λ_{2}$
	平面度	PL	$(λ_{2} - λ_{3}) / λ_{1}$
	线性度	LI	$(λ_{1} - λ_{2}) / λ_{1}$
	表面粗糙度	SR	$λ_{3} / (λ_{1} + λ_{2} + λ_{3})$
	球形度	SP	$λ_{3} / λ_{1}$
基于密度的特征	点云密度	PD	$0.75 * N / π r^{3}$
基于强度的特征	平均强度	AI	$\frac{\sum_{i = 1}^{n} I N_{i}}{n}$
基于高程的特征	向上高差	HA	Z-Zmin
	向下高差	HB	Zmax-Z
	邻域高程方差	NHV	$- \sqrt[]{\frac{\sum_{\{i = 1\}}^{n} {(Z_{i} - Z_{a v e})}^{2}}{n - 1}}$

Table 2. Images features

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Table 2. Images features

类别	名称	简称	公式
基于RGB的特征	红色度	RE	Red/（Green +Blue）
	绿色度	GR	Green/（Red+Blue）
	蓝色度	BL	Blue/（Red+ Green）
基于彩色影像的纹理特征	角二阶矩	ASM	$\sum_{i, j} p {(i, j)}^{2}$
	对比度	CON	$\sum_{i, j} {\|i - j\|}^{2} p (i, j)$
	相关性	COR	$\sum_{i, j} \frac{(i - μ_{i}) (j - μ_{j}) p (i, j)}{σ_{i} σ_{j}}$
	熵	EN	$- \sum_{i, j} p (i, j) l o g (p (i, j))$

Table 3. Experiments results of Vaihingen (%)
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Table 3. Experiments results of Vaihingen (%)
实验区 Compl area Corr area Compl obj Corr obj Compl obj>50 m² Compl obj>50 m²
area1 96.83 98.53 95.6 97.9 100 100
area2 96.89 97.64 96.7 98.7 100 100
area3 96.25 97.85 90.6 98.2 100 100
平均 96.66 98.02 94.3 98.3 100 100

Table 4. Comparison with other methods (%)

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Table 4. Comparison with other methods (%)

ID	Compl area	Corr area	Compl obj	Corr obj	Compl obj>50m²	Compl obj>50 m²
WHU_ZZ	86.1	94.9	75	95.6	97.4	100
MON3	93.7	81.3	76.8	95.7	97.4	100
WHU_YD	90.2	98.1	85.7	98	97.4	100
CSU	93.9	94.7	80.4	100	100	100
MON4	93.7	81.3	76.8	95.7	97.4	100
MON5	89.7	87.9	83.9	91.7	97.4	100
HKP	89.2	97.7	76.8	97.8	97.4	100
ZNU	95.5	96.9	86.5	100	100	100
WHU&HKP	94.3	93.8	75.0	97.0	99.1	100
CSU	95.3	97.0	85.4	100	100	100
本文方法	96.7	98.0	94.3	98.3	100	100

Table 5. Experiments results of production data (%)
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Table 5. Experiments results of production data (%)
实验区 Compl area Corr area Compl obj Corr obj Compl obj>50 m² Compl obj>50 m²
实际生产1 96.83 96.17 95.31 95.24 100 100
实际生产2 97.35 97.64 96.90 97.06 100 100
平均 97.09 96.91 96.11 96.15 100 100

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Xu-Dong LAI, Wei-Ran PIAN, Li-Ming BO, Li-Hua He. A building extraction method based on IGA that fuses point cloud and image data[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2024, 43(1): 116

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