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基于3D点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法及系统技术方案

技术编号:44939882 阅读:24 留言:0更新日期:2025-04-12 01:16
本申请提出了一种基于3D点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法及系统。属于复杂环境下管道走线设计领域,该方法包括通过双目相机获取目标走线位置的点云图像得到多段点云数据;对多段点云数据中对重复的点云数据进行裁剪;对裁剪之后的点云数据进行体素格网滤波;对体素格网滤波后的点云数据进行法线估计;提取每个点的局部特征得到每个点与其邻域点之间的几何关系;使用SAC‑IA算法计算点云之间的初始变换矩阵;使用ICP点云配准算法对两块完整的点云进行精配准得到目标走线位置最终点云图像;根据最终点云图像输出目标走线位置的布线尺寸以用于走线设计。该方法能够在复杂环境下生成点云图像从而得到布线尺寸以便于用户进行管道走线设计。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及复杂环境下管道走线设计领域,具体而言,涉及一种基于3d点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法及系统。


技术介绍

1、在处理列车底部坚硬的钢结构配置以及钢轨铁道错综复杂的布线情况时,工程师面临着对走线钢管进行精确测量与勘查的重大挑战。这些钢管往往以交叉、密集且空间狭小的形式存在,极大地增加了在现有管线中准确测量点与点之间目标距离的难度。

2、当前,工程师们主要依赖卷尺或较为先进的红外距离传感器等物理工具来辅助测绘工作。然而,卷尺不仅存在较大的测量误差,而且在面对障碍物时缺乏规避能力,难以应对走线测量中交叉、密集、狭窄的复杂环境。相比之下,红外距离传感器虽能在一定程度上减轻这些工程难题,利用红外光穿透密集狭窄区域的布线布局,实现测绘与距离测量,但由于光的单向传播特性,当路径被障碍全覆盖时即红外光未到达目标点位就被提前反射,因此红外距离传感器在解决交叉障碍问题上仍显不足。具体来说,它无法在全障碍的测绘路径上,有效测量测绘点与目标点之间的实际距离。

3、而列车底部以及钢轨铁道的布线往往错综复杂,多数情况是需要弯曲走线以及平面上的大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于3D点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于3D点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,对多段点云数据中对重复的点云数据进行裁剪的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于3D点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,对裁剪之后的点云数据进行体素格网滤波的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于3D点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,对体素格网滤波后的点云数据进行法线估计得到点云中每个点的表面法线特征的步骤包括:

5.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种基于3d点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于3d点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,对多段点云数据中对重复的点云数据进行裁剪的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于3d点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,对裁剪之后的点云数据进行体素格网滤波的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于3d点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,对体素格网滤波后的点云数据进行法线估计得到点云中每个点的表面法线特征的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于3d点云测量及配准技术的复杂走线预处理方法,其特征在于,提取每个点的局部法线特征,基于每个点的表面法线计...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛浩刘欣茹康文平张羽翔张子磊曹义航唐梦卿蒋容坤
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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