一种车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法技术

本发明专利技术公开了一种车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，其包括S1、对车载LiDAR系统获取的GPS和IMU数据进行联合解算，获得移动平台的POS数据作为POS线；S2、根据POS线上的数据点及其邻域构成曲线，对车载LiDAR点云进行切割，得到铁路横断面；S3、采用Alpha Shapes算法提取铁路横断面的轮廓。本方案基于POS线提取的铁路横断面结合Alpha Shapes算法实现了铁路横断面点云数据的轮廓提取，整个过程不涉及复杂的算法，可以降低操作难度，提高数据处理时间，由于数据来源与真实采集的铁轨数据，具有高精度、高可靠性的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法
本专利技术属于铁路空间信息数据复测领域，尤其涉及一种车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法。
技术介绍
铁路设施的检测，如铁路钢轨、接触网以及其他铁路基础设施的定期检测是至关重要的。其中，钢轨横断面轮廓状态是影响列车运行安全、轮轨关系、钢轨养护维修质量和钢轨寿命的主要因素。快速检测钢轨横断面轮廓、评价并掌握其与标准轮廓或指定轮廓之间的差别，对于钢轨横断面轮廓状态和养护维修如钢轨打磨有直接的指导作用。目前用于钢轨横断面轮廓测量主要是基于激光等电子和光学仪器的非接触式测量工具和基于滚轮的接触式测量工具。这些较为精密的工具虽然比手工测量仪器精度高，但操作复杂、测量和数据处理时间较长，难以快速评价钢轨横断面轮廓，且造价高、携带不方便。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法解决了现有铁路横断面提取耗时长的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，其特征在于，包括：/nS1、对车载LiDAR系统获取的GPS和IMU数据进行联合解算，获得移动平台的POS数据作为POS线；/nS2、根据POS线上的数据点及其邻域构成曲线，对车载LiDAR点云进行切割，得到铁路横断面；/nS3、采用Alpha Shapes算法提取铁路横断面的轮廓。/n

【技术特征摘要】
1.车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，其特征在于，包括：
S1、对车载LiDAR系统获取的GPS和IMU数据进行联合解算，获得移动平台的POS数据作为POS线；
S2、根据POS线上的数据点及其邻域构成曲线，对车载LiDAR点云进行切割，得到铁路横断面；
S3、采用AlphaShapes算法提取铁路横断面的轮廓。


2.根据权利要求1所述的车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S21、选取POS线上的任一数据点，采用数据点及其邻域构成曲线；
S22、通过求偏导，获得数据点在曲线上的切向量，并采用切向量提取铁路横断面的法向量；
S23、采用法向量生成空间横切面，并搜索空间中距离空间横切面前后设定阈值的点云数据，将搜索的点云数据作为铁路横断面。


3.根据权利要求2所述的车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，其特征在于，所述设定阈值为预设的铁路横断面厚度的一半；在切割形成铁路横断面时，相邻的铁路横断面等间隔设置。


4.根据权利要求1所述的车载LiDAR点云铁路横断面轮廓提取方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霄，张献州，郑旭东，陈铮，谭社会，罗庄，金卫锋，王胜，索广建，张亚东，杨兴旺，
申请(专利权)人：西南交通大学，上海铁路北斗测量工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51