基于激光点云的隧道形变分析方法

随着激光扫描技术精度和效率的提高,可获得高精度点云的地面三维激光扫描技术已被广泛应用于地铁隧道变形监测、结构构建等领域。但在测量的隧道数据中,有很多来自隧道上的附着物的数据须要剔除,以便对隧道进行变形分析。基于三维激光扫描数据,以运营中的地铁隧道为研究对象,提出了一种断面分析方法。针对数据中存在的大量粗差,提出了以残差1范最小为平差准则的椭圆拟合方法,利用自适应的阈值剔除粗差。采用分段圆弧代替整体椭圆进行断面分析。对提取的断面进行了形变分析,实验结果表明,该方法能够剔除数据中的粗差,采用分段圆弧分析能准确反映隧道的形变。     

基于分段多项式模型的地面三维激光扫描激光强度改正北大核心CSCD

受扫描仪到扫描物体的激光测距值、激光入射角、大气衰减等因素的影响,相同目标的激光强度存在较大偏差。从激光雷达测距方程出发,分别对激光强度的距离效应和角度效应进行改正。激光强度与激光入射角的余弦大致呈线性关系,但激光强度的距离效应较为复杂,激光强度总体上不与距离的平方呈反比,因此提出了一种利用分段多项式模型来消除激光强度距离效应的方法。实验表明,提出的改正模型能对点云激光强度进行有效补偿,通过将激光强度分别进行角度改正和距离改正,能够有效消除由距离和入射角引起的强度偏差,使同类物体的激光强度趋于一致。     

基于快速成型技术的轮廓线快速生成算法

散乱点云数据由于其海量及无拓扑关系等特点,难以直接提取特征线。采用基于快速成型技术提取点云轮廓线算法,首先对点云进行分层,将分层切片内的点云投影到切片平面上,转化为网格图像,采用直线段结构判断连通性,从而生成轮廓线。直线段判断建立连通链表,可快速生成轮廓线,有效解决多连通域问题;网格内点云压缩解决了数据冗余、分布不均匀等问题。实验表明该算法能快速有效生成轮廓线。     

地面Lidar平面标靶稳健定位

标靶是地面三维激光扫描技术中必不可少的附件之一,标靶的准确定位对于地面Lidar点云数据处理至关重要。提出基于模糊聚类的稳健平面标靶定位算法,对标靶的分类数、初始聚类中心等问题进行了讨论,并通过稳健平面拟合算法去除点云数据中的异常点,从而获取平面标靶的坐标。实验证明了该算法的有效性与正确性。