[發明專利]基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法

有效

• 申請號: 201711320070.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108278967B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 陳澤遠;許張柱;王賓賓;金鴻;丁保才;薛明;楊新國
• 申請（專利權）人: 陜西鐵道工程勘察有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/06;G01S17/88
• 代理公司: 61114 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李罡<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

通過人工方式沿既有鐵路裁剪出鐵路兩股軌面的點云數據，并對點云數據進行抽稀；

指定鐵路走向后，計算指定里程位置的軌中坐標，并沿軌道中線按里程間隔完成軌面高程的提取，具體包括以下步驟：

第1步：裁取兩股軌面的點云數據并抽稀；

第2步：導入抽稀后軌面數據到AutoCAD軟件；

第3步：繪制近似軌道中線的多段線；

第4步：沿線計算軌道中心點坐標；

第5步：繪制精確的軌道中線；

第6步：提取軌面高程；

第7步：質量檢核；

其中：

第4步包括：

指定起始里程，設置里程間隔，沿第3步繪制的多段線按照里程間隔首先在多段線上找到里程點；在該點處確定多段線的切線方向和垂線方向；然后沿垂線方向搜索出兩股軌面的點云，搜索窗口沿既有鐵路方向寬度設置為1～3cm；依次遍歷兩股點云數據并找出兩股點云數據之間的最短距離，該距離為兩股軌道內側的距離；最短直線的中心即對應該里程的軌道中心點坐標；

第6步包括：

指定起始里程和終點里程，沿第5步繪制的軌道中線按里程間隔提取軌道的軌面高程，直線段取左軌高程，曲線段取內軌高程；找出軌面高程所在中線的坐標位置，沿既有鐵路橫斷面方向搜索出軌面窗口的點云，并沿既有鐵路方向窗口寬度設置為1～3cm，遍歷軌面窗口內的所有點云，找出最高點，最高點的高程即是該里程所對應軌面的高程。

2.根據權利要求1所述的基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

第1步包括：

在現有點云數據處理軟件中通過人工方式沿既有鐵路裁剪出兩股軌面的點云數據，按照設定的比例抽稀，以提高AutoCAD軟件的運行效率。

3.根據權利要求1所述的基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

第2步包括：

將抽稀后的鐵路兩股軌面數據導入AutoCAD軟件。

4.根據權利要求1所述的基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

第3步包括：

沿兩股軌道中間，從小里程往大里程順沿，繪制多段線，用以指定鐵路的近似中線位置，緩和曲線段和圓曲線段處的多段線增加繪制節點數量，以提高多段線與鐵路曲線的近似度。

5.根據權利要求1所述的基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

第5步包括：

根據第4步計算的軌道中心點坐標由小里程到大里程繪制精確的軌道中線。

6.根據權利要求1所述的基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

第7步包括：

完成一次計算后，所有的軌道中心坐標和軌面高程即全部計算完成，根據外業實測數據進行質量檢核，如果檢核結果滿足限差要求，則輸出結果，否則重新調整搜索窗口的大小，重復第4、5、6步，直到結果滿足限差要求。