[發明專利]一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法

在審

• 申請號: 201810785802.6
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN108978378A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 趙路;汪劍;梁霄;羅寒旭;李早玲;曹雪美;賀成成
• 申請（專利權）人: 上海華測導航技術股份有限公司
• 主分類號: E01C1/00
• 分類號: E01C1/00;E01C23/01
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

1.一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

控制測量：進行成果坐標基準設計、基礎控制測量以及路面控制點測量，為后繼的車載、機載激光雷達數據獲取做準備；

車載激光雷達數據獲取：根據道路特征提取需求，沿道路主線及匝道按照地面車輛行駛規定行進，獲取車載激光雷達數據；

機載激光雷達數據獲取：根據道路改擴建數據精度要求，通過任務設計確定航帶個數和航帶長度，并按照飛行規定，獲取機載激光雷達數據；

數據預處理：通過POS解算、激光處理和坐標轉換對上述獲取的數據進行預處理，其中包括車載與機載激光雷達數據融合處理：通過激光點云數據解算、激光雷達數據基準轉換，獲取成果坐標基準中的激光雷達數據，進一步利用布設的路面控制點，分別對車載與機載激光點云和航跡線數據進行精化，使點云與數碼圖像精確配準，并將車載與機載激光雷達數據納入到統一坐標基準中，實現車載與機載激光雷達數據的精確融合；

點云后處理：通過點云抽稀、噪點剔除、濾波分類，數據通過精細分類后，剔除了植被點、噪聲點、建筑物點，獲得精準的地面點，并提取出保留了地形特征點的高程點數據，其中包括基于融合激光點云的道路特征提取：利用融合激光點云的強度信息獲取道路車道標線特征，并采用將三維激光點云投影到二維平面的方法，實現道路特征的提取。

2.如權利要求1所述的一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，所述點云后處理中包括：獲取車載激光雷達掃描預設范圍的第一點云數據；利用預設算法檢測所述第一點云數據的平面特征，獲得第二點云數據；基于預設模型確定所述第二點云數據中路面模型，并提取所述路面模型對應的第三點云數據。

3.如權利要求2所述的一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，利用所述預設模型對所述第二點云數據進行檢測，獲得至少一個平面模型；根據所述掃描設備的高度信息和位姿信息確定獲得的平面模型中的路面模型；從所述第二點云數據中提取所述路面模型對應的第三點云數據。

4.如權利要求3所述的一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，所述數據預處理中包括：POS解算生成PosT文件，可按時間輸出載體的位置、姿態信息；激光處理則對原始激光文件進行解碼，并對激光點坐標進行轉換，從而得到WGS-84坐標系下的LAS格式點云；坐標轉換根據用戶需求，將點云成果轉換到工程獨立坐標系下。

5.如權利要求4所述的一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，根據道路點云的反射強度信息，可自動提取出道路線。

6.如權利要求5所述的一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，橫斷面提取是指根據地面點數據按樁號生成斷面，斷面上帶有對應點的高程信息。

7.如權利要求6所述的一種激光雷達道路改擴建勘測設計方法，其特征在于，點云后處理中還包括：基于點云數據中的三維點基于相對參照面的距離，對采集道路所處環境得到的各幀點云數據進行分類；合并與道路設施高度適配的點云數據類別中的各幀點云數據；沿道路的軌跡從合并得到的點云數據中提取與道路距離滿足預定條件的候選點云數據；從所述候選點云數據中提取出符合所述道路設施的特征的點云數據。