Puntwolken

Puntwolken zijn digitale representaties van de oppervlakken in een scène, opgebouwd uit een verzameling meetpunten in driedimensionale ruimte. Elk punt heeft doorgaans coördinaten (x, y, z) en kan extra informatie bevatten zoals kleur (RGB), intensiteit of reflectie. Puntwolken ontstaan voornamelijk bij 3D-scanning met LiDAR-systemen en bij fotogrammetrie, waarbij uit meerdere overlappende afbeeldingen de 3D-positie van punten wordt berekend.

Puntwolken kunnen worden verkregen met verschillende technieken. Lucht-, grond- en mobiele LiDAR leveren dense datasets vanuit verschillende perspectieven. Fotogrammetrie gebruikt overlappende foto’s om 3D-punten af te leiden via beeldmatching en structure-from-motion. Ook andere sensoren, zoals structured-light scanners, dragen bij aan dat verzamelde gebied. De gegevens worden vaak gegeoreferenceerd in een ruimtelijk referentiesysteem, zodat ze op kaarten en in GIS-toepassingen geplaatst kunnen worden.

De meeste puntwolken worden opgeslagen in formaten als LAS/LAZ, PLY, XYZ en E57. Instrumenten en software bieden opties om ruis te verwijderen, punten te filteren, meerdere wolken te registreren (aligneren/ICP), en de wolk te versminden of om te zetten in oppervlakken of meshes. Segmentatie en classificatie maken het mogelijk om verschillende objecten en oppervlakken te identificeren.

Toepassingen zijn ruim en divers: cartografie, civiele techniek en infrastructuur, bouw- en cultuurhistorisch erfgoed, stedelijke modellering, bos- en landbouwmonitoring, virtuele en augmented reality, evenals autonome systemen en robotica. Nadelen zijn onder meer grote datahoeveelheden, inkomende ruis en occlusies, en de afwezigheid van expliciete topologie zonder verdere verwerking.