[發(fā)明專利]隧道附屬物幾何特征測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711142981.3
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN109798830B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高志強(qiáng);郭春生;程勝一;劉蝶;王令文;許正文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海勘察設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

1.一種隧道附屬物幾何特征測量方法，包括步驟：

S1：利用移動(dòng)激光掃描裝置獲取一目標(biāo)隧道的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所述激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括多個(gè)掃描點(diǎn)的特征數(shù)據(jù)集；所述特征數(shù)據(jù)集包括與當(dāng)前所述掃描點(diǎn)對應(yīng)的行列號(hào)信息、三維坐標(biāo)和激光強(qiáng)度值；

S2：根據(jù)所述激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成一隧道平面影像，并建立所述隧道平面影像上的各點(diǎn)所對應(yīng)的一坐標(biāo)公式；

S3：測量所述隧道平面影像上一目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)；

S4：根據(jù)所述坐標(biāo)公式獲得所述目標(biāo)點(diǎn)的所述行列號(hào)信息；

S5：根據(jù)所述目標(biāo)點(diǎn)的所述行列號(hào)信息獲得所述目標(biāo)點(diǎn)的所述三維坐標(biāo)；

S6：重復(fù)步驟S3～S5獲得多個(gè)所需的所述目標(biāo)點(diǎn)的所述三維坐標(biāo)，并根據(jù)所述三維坐標(biāo)計(jì)算任意兩所述目標(biāo)點(diǎn)間的距離；

所述坐標(biāo)公式為：

其中，x_n是第n個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)的x軸坐標(biāo)值；y_n是第n個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)的y軸坐標(biāo)值；x_n-1是第n-1個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)的x軸坐標(biāo)值；y_n-1是第n-1個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)的y軸坐標(biāo)值；C_n是第n個(gè)斷面行號(hào)，R_n是第n個(gè)所述斷面的列號(hào)，C_n-1是第n-1個(gè)所述斷面行號(hào)，R_n-1是第n-1個(gè)所述斷面的列號(hào)；第n個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的所述行列號(hào)信息表示為(C_n、R_n)；V為相鄰所述斷面的里程差；δ為同一所述斷面內(nèi)各所述掃描點(diǎn)之間的間距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道附屬物幾何特征測量方法，其特征在于，所述相鄰所述斷面的里程差V和同一所述斷面內(nèi)各所述掃描點(diǎn)之間的間距δ滿足一公式(2)：

其中，v為所述移動(dòng)激光掃描裝置沿所述目標(biāo)隧道前進(jìn)方向的速度；n為所述移動(dòng)激光掃描裝置每秒掃描的斷面數(shù)；l為當(dāng)前所述斷面的周長；num為當(dāng)前所述斷面內(nèi)的所述掃描點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道附屬物幾何特征測量方法，其特征在于，所述S2步驟中：根據(jù)所述行列號(hào)信息和所述激光強(qiáng)度值投影生成所述隧道平面影像。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道附屬物幾何特征測量方法，其特征在于，所述S5步驟中：根據(jù)所述目標(biāo)點(diǎn)的所述行列號(hào)信息自所述激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中索引獲得所述目標(biāo)點(diǎn)的所述三維坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道附屬物幾何特征測量方法，其特征在于，所述S6步驟中：根據(jù)一公式(3)計(jì)算所述任意兩目標(biāo)點(diǎn)間的距離，所述任意兩目標(biāo)點(diǎn)包括一第一目標(biāo)點(diǎn)和一第二目標(biāo)點(diǎn)：

其中，S為所述第一目標(biāo)點(diǎn)和所述第二目標(biāo)點(diǎn)之間的實(shí)際距離；X₁為所述第一目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)中x軸的坐標(biāo)值；Y₁為所述第一目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)中y軸的坐標(biāo)值；Z₁為所述第一目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)中z軸的坐標(biāo)值；X₂為所述第二目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)中x軸的坐標(biāo)值；Y₂為所述第二目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)中y軸的坐標(biāo)值；Z₂為所述第二目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)中z軸的坐標(biāo)值。