[發明專利]一種鐵路沿線危巖落石的快速定位及三維重建方法

有效

• 申請號: 202010530419.3
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111540052B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 鄧繼偉;蘭樹增;張冠軍;葛玉輝;岳亮;王凱;劉桂衛;高文峰;張文騰;張英杰;聶虎嘯;趙羅明
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F30/13
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 王融生

1.一種鐵路沿線危巖落石的快速定位及三維重建方法，包括以下步驟：

S1，獲取鐵路沿線數字正射影像和數字高程模型數據：根據鐵路設計線位資料或者既有臺賬資料制作線路三維中線，基于三維中線制作緩沖區，獲取該區域的數字正射影像和數字高程模型數據；

S2，三維可視化場景搭建：利用步驟S1獲取的數字正射影像和數字高程模型數據制作三維可視化場景；

S3，根據所述三維可視化場景進行危巖落石風險區粗判釋：將步驟S1制作的所述鐵路三維中線與步驟S2得到的三維可視化場景進行集成，通過對鐵路全線進行虛擬踏勘，粗略劃分出危巖落石的可疑風險區域；

S4，外業針對性實地踏勘：基于步驟S3劃分的可疑風險區域進行有針對性的實地踏勘；

S5，重要工點分析及危巖落石風險區精判釋：基于步驟S3的虛擬踏勘和步驟S4實地踏勘的結果進行分析，在三維可視化場景中確定需要進行穩定性評價和防護的危巖落石具體范圍；

S6，無人機精細化傾斜攝影：根據步驟S5中劃定的危巖落石具體范圍的地形地勢情況，進行精細化低空攝影，獲取高分辨率、高重疊度數碼影像和高精度POS數據；

S7，危巖落石實景三維模型重建：基于步驟S6中獲取的高分辨影像和高精度POS數據，利用傾斜攝影測量數據處理系統進行實景三維模型重建。

2.根據權利要求1所述的鐵路沿線危巖落石的快速定位及三維重建方法，其特征在于，步驟S3進行危巖落石風險區粗判釋包括以下步驟：

S3-1，三維場景及矢量三維中線集成；將步驟S1制作的鐵路三維中線與步驟S2得到的三維可視化場景進行集成，對矢量三維中線的線型、顏色及注記進行參數設置，以清晰展示鐵路在三維可視化場景中的走向、空間位置和里程段落；

S3-2，基于步驟S3-1的成果進行室內輔助工程地質勘察：技術人員在三維可視化場景中沿線位從小里程至大里程進行遍歷，通過目視解譯的方法對鐵路沿線全線進行虛擬踏勘和危巖體的地質解譯，首先沿線位進行巖石露頭區域的盤對和標注；然后，對露頭區域進行進一步的分類，根據露頭的空間位置，將露頭分為線位上方和線位下方兩個類別，將線位上方的露頭作為關注目標，將坡向與線位走向接近垂直的目標作為危巖落石風險區域。

3.根據權利要求1所述的鐵路沿線危巖落石的快速定位及三維重建方法，其特征在于，步驟S5進行重要工點分析及危巖落石風險區精判釋包括以下步驟：

S5-1，根據步驟S3的內業虛擬踏勘和步驟S4實地針對性詳勘的結果進行分析，分析因子包括：風險區域的坡度、巖性、是否存在節理以及巖石的傾斜和坡向與線位的夾角，根據各個因子的權重劃分危險等級，對危巖落石區域的風險等級進行分級和編號；

S5-2，對步驟S5-1中確定的分級、編號區域進行范圍細化，結合步驟S4中獲取的外業踏勘照片，在三維可視化場景中的圈畫出具體需要進行實景三維重建的危巖落石體范圍。

4.根據權利要求1所述的鐵路沿線危巖落石的快速定位及三維重建方法，其特征在于，步驟S6中，所述傾斜攝影采用多旋翼無人機搭載五鏡頭傾斜相機進行，相機單鏡頭像素數不低于3600萬，并配備輕型高精度POS定位定姿系統。