一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法及电子设备技术

本发明专利技术涉及测绘领域，特别是一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法及电子设备。本发明专利技术通过在目标隧道断面建立平面坐标系，并在该坐标系中构建出最小圆，再通过本发明专利技术的滤波算法，对点云进行滤波。由于在隧道断面没有出现欠挖的现象时，点云到最小圆圆心的距离从上到下呈现规律递增，所以本发明专利技术的滤波算法能有效检测出隧道断面点云中的噪声。也因此，本发明专利技术的滤波算法可以应用于圆形、半圆形、半椭圆形、拱形等隧道断面类型，算法兼容性强，不需要人工大量参与，极大的降低了隧道处理分析的难度，也进一步的提高了滤波的效率，从而加快了隧道的分析过程。隧道的分析过程。隧道的分析过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及测绘领域，特别是一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法及电子设备。

技术介绍

[0002]进入21世纪以来，伴随着我国交通运输行业的高速发展，隧道的建设规模也日益庞大，对隧道的扫描检测的需求，也日益增加。目前，隧道扫描常用的是三维激光扫描技术，而密集激光点云是三维激光扫描技术获取数据的主要表现形式。但由于扫描环境因素影响，目前使用三维激光扫描技术获取的隧道激光点云中既包含隧道壁点云，还包含行人、设备等非隧道壁噪声点点云，无法直接用于工程测量中的隧道超欠挖分析、净空分析或断面采集。而针对隧道点云中的非隧道壁噪声点，仍需进行点云滤波或人工剔除。
[0003]目前隧道断面点云滤波方法，多是基于点云数据整体或分段拟合圆或椭圆，计算出隧道中线和隧道形状的几何参数，依次计算扫描点到隧道中线的距离，并以拟合半径作为减数计算出距离差值，设定距离差值阈值，在阈值内的激光点云数据视为噪声点剔除。由于隧道断面设计有多种类型，针对不同类型的隧道设计断面，需要选择对应的断面拟合公式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取目标里程的隧道断面点云，构建X
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Z轴平面坐标系；其中，X轴代表目标里程隧道断面的横向坐标，Z轴代表目标里程的隧道断面的高程坐标；S2：将所述隧道断面点云分为左右两部分，并依据Z轴数值，分别对左右两部分的点云数据从大到小排序，生成左部点云列表和右部点云列表；S3：确定隧道最小圆的圆心坐标以及半径，构建隧道最小圆；S4：分别对左部点云列表和右部点云列表的所述点云数据进行滤波，并将滤波后的左部点云列表和右部点云列表进行合并，输出为目标里程的隧道断面；其中，所述滤波包括以下步骤：以所述圆心坐标为基点，分别依顺序计算左部点云列表和右部点云列表的点云数据与所述基点的距离，并依次计算相邻点云数据的差值；当相邻点云数据的差值不满足预设的距离阈值区间时，将后一个点云数据作为噪声点去除。2.根据权利要求1所述的一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法，其特征在于，所述S1中目标里程的隧道断面点云的获取包括以下步骤：S11：获取隧道点云模型数据、隧道中线矢量数据以及目标断面的里程数据；S12：在目标里程处以预设厚度切割所述隧道点云模型数据，将切割后的点云数据投影在目标里程隧道横截面，得到目标里程的隧道断面点云。3.根据权利要求1所述的一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：S21：获取在预设X轴坐标范围内，Z轴坐标最大的点云数据，将其作为隧道最顶点；S22：以所述隧道最顶点为判别依据，将所述隧道断面点云分为左右两部分，分别对左右两部分点云数据依Z轴数值从大到小排序，生成左部点云列表和右部点云列表。4.根据权利要求1所述的一种基于最小圆算法的隧道断面点云滤波方法，其特征在于，所述S3中所述隧道最小圆的圆心坐标的X轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，唐敏，张雪才，孙智虎，胥海燕，赖鸿斌，刘畅，黄华平，陈海军，曹体涛，郑子天，周震，刘修文，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：