[發(fā)明專利]一種圓形地鐵隧道橫剖正射影像生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910652237.0
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110378830B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王敏;段偉;侯東亞;鐘會寧;施向明;盛迎曉;陳瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京市測繪勘察研究院股份有限公司;徠卡測量系統(tǒng)(上海)有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種圓形地鐵隧道橫剖正射影像生成方法，具體為一種基于圓形隧道掃描的點(diǎn)云的反射率，根據(jù)設(shè)置的生成圖像的掃描間隔，生成不同分別率的正射影像圖；將點(diǎn)云按區(qū)間生成影像圖，并且完成后將當(dāng)前區(qū)間生成的影像圖保存到本地，并釋放占用的內(nèi)存后繼續(xù)處理下一區(qū)間，該方法處理過程占用少量內(nèi)存，支持海量數(shù)據(jù)生成影像圖，能夠?yàn)樗淼啦『z測提供基本的影像圖信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道形變病害檢測領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種圓形地鐵隧道橫剖正射影像生成方法。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，大大促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，尤其是交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，更是為社會的發(fā)展注入了新的活力。

為了能夠提供便捷快速的交通，在一些居住或流動人口大的城市或地區(qū)，地上建高架，地下修地鐵的交通運(yùn)輸方式已經(jīng)十分普遍。地鐵隧道在建成后，受土層、地下水等外部環(huán)境壓力，隨時間增加，會逐漸發(fā)生形變和病害。滲水等病害會影響隧道環(huán)片的穩(wěn)定性，變形過大會有地鐵運(yùn)營安全隱患，必須及時發(fā)現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)檢測隧道形變與病害的方法及存在的問題：人工巡檢滲水效率低，需要大量人工，易漏檢；三維掃描檢測處于快速發(fā)展階段，獲取的信息非常豐富，但數(shù)據(jù)處理非常復(fù)雜，自動化程度低；檢測滲水等隧道病害時，需要人工到隧道現(xiàn)場檢查；當(dāng)使用掃描檢測方式時，檢查滲水等病害需要將掃描點(diǎn)云信息生成正射影像圖，存儲信息量十分大。

因此，提供一種能夠運(yùn)用現(xiàn)在的掃描影響技術(shù)，協(xié)助隧道監(jiān)測病害的方法，是一個值得研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)掃描的點(diǎn)云生成橫剖正射影像圖的方法，為隧道病害檢測提供基本的影像圖信息；本發(fā)明提供了一種基于掃描點(diǎn)云的硬件設(shè)備獲得的隧道內(nèi)壁點(diǎn)的反射率來生成正射影像圖，經(jīng)分析反射率信息能反映隧道滲水等病害信息的圓形地鐵隧道橫剖正射影像生成方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種圓形地鐵隧道橫剖正射影像圖生成方法，包括以下步驟：明方法具體的步驟：

步驟1）：導(dǎo)入結(jié)構(gòu)中線；

步驟2）：根據(jù)設(shè)置里程范圍，切取垂直于結(jié)構(gòu)中線的點(diǎn)云斷面；

步驟3）：點(diǎn)云斷面中從底部按間隔獲取像素點(diǎn)點(diǎn)位，并根據(jù)點(diǎn)位和附近點(diǎn)的反射率插值方式計算該像素點(diǎn)位處反射率；然后計算該像素點(diǎn)灰度值，?灰度值?=?反射率?×255；最終獲得斷面上所有像素點(diǎn)的灰度值，即得到位圖的一條掃描線；

步驟4）：通過重復(fù)步驟2、3?獲取所有里程范圍上的位圖掃描線，并整合成一張該區(qū)間完整位圖，并保存到文件后，釋放該位圖占用的內(nèi)存空間；

步驟5?）：重復(fù)步驟2、3、4步完成所有里程范圍內(nèi)正射影像圖生成；

所述的反射率插值計算方法為：

計算A因子：

按距離權(quán)重插值反射率：

；

所述的I?為最終目標(biāo)點(diǎn)插值反射率，?為目標(biāo)點(diǎn)周圍單點(diǎn)反射率，?為周圍單點(diǎn)距離目標(biāo)點(diǎn)距離；周圍點(diǎn)范圍為3×插值步長；n為周圍點(diǎn)數(shù)。

積極有益效果：本方法處理的是海量的數(shù)據(jù)點(diǎn)云，考慮到不可能將所有的點(diǎn)云放到內(nèi)存中一起處理，內(nèi)存不夠，所以本方法首先采用分區(qū)間生成正射影像圖；解決了對大數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理問題；另外在一個區(qū)間內(nèi)生成位圖的過程中，每次只截取一個斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中處理分析，處理完成后立刻釋放該部分點(diǎn)云，截取下一斷面點(diǎn)云繼續(xù)處理，并且一個區(qū)間的影像圖像生成后立刻保存為本地文件并釋放位圖內(nèi)存空間，這樣保證在處理過程中始終只占用一小部分內(nèi)存。從而確保不管多大點(diǎn)云數(shù)據(jù)，都能生成出所有影像圖。

附圖說明