[發明專利]基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法

有效

• 申請號: 202011261315.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112461205B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 鄧繼偉;劉成;聶虎嘯;王廣帥;王凱;趙海;張冠軍;高文峰;梁永;房磊;趙夢杰;江浩;陳旭升;化希瑞
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C7/00
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 張東浩

1.一種基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在研究區布設平面高程控制點，并獲取控制點的三維坐標和全研究區的無人機精細化傾斜攝影影像；

S2、對獲取的無人機精細化傾斜攝影影像進行數據處理，生成高精度實景三維模型；其中，在進行數據處理時包括對無人機傾斜攝影獲取的影像進行空中三角測量，將測量結果與相對應的無人機影像進行逐像素密集匹配，獲得高精度影像密集匹配點云；對高精度影像密集匹配點云進行處理得到高精度實景三維模型；

S3、基于得到的高精度實景三維模型，制作既有鐵路三維中線；

S4、根據制作的既有鐵路三維中線和S2中得到的密集匹配點云構建每個橫斷面的矢量折線圖；

S5、將得到的每個橫斷面上的矢量折線圖與所述高精度實景三維模型相疊加進行實景三維模型的橫斷面核查與調整；

S6、將得到的每個橫斷面上的矢量折線圖與所述高精度實景三維模型相疊加進行實景三維模型的橫斷面核查與調整。

2.根據權利要求1所述的基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法，其特征在于，在S1中布設平面高程控制點時，采用按照布設規則進行規律布設；所述布設規則按照鐵路線路走向和地形起伏特點制定。

3.根據權利要求1所述的基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法，其特征在于，在S1中，在獲取控制點的三維坐標時，包括采用全站儀或GPS測量控制點標志的平面坐標；采用高程擬合或水準測量方式測量該控制點的高程坐標；將同一控制點的平面坐標與高程坐標相結合，得到三維坐標。

4.根據權利要求1所述的基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法，其特征在于，在S2中，利用無人機數據處理軟件和獲取控制點的三維坐標，對高分辨無人機數碼影像進行空中三角測量，獲得影像的精確外方位元素。

5.根據權利要求1所述的基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法，其特征在于，在S2中，在對高精度影像密集匹配點云進行處理，得到高精度實景三維模型時包括以下步驟：

S201、對影像點云數據進行濾波，剔除匹配錯誤的粗差點得到濾波后的密集點云；

S202、對濾波后的密集點云通過自動化分類和人工交互分類的方式進行分類處理，選取非地面點類別，進行剔除；

S203、對因剔除了非地面點而造成的漏空區域，利用該區域其周圍的地面點構建三角網內插進行填補；

S204、將空中三角測量結果與填補后的密集點云相結合，進行高精度實景三維模型重建；對重建后的實景三維模型進行修飾編輯，將實景三維建模中出現的噪聲點、毛刺和懸浮物進行清除和修補，輸出幾何精度和紋理特征質量合格的實景三維模型。

6.根據權利要求5所述的基于無人機傾斜攝影測量的鐵路既有線橫斷面制作方法，其特征在于，在S3中，制作既有鐵路三維中線時，包括以下步驟：

S301、利用特征提取算法得到雙軌軌道特征點；

S302、基于雙軌軌道特征點，構建三角網內插得到線路中心線特征點三維坐標，并對線路中心線特征點進行粗差剔除和冗余點剔除，得到精化后的線路中心線特征點三維坐標；

S303、基于精化后的線路中心線特征點三維坐標，分段利用最小二乘平差算法進行線路中心線擬合，完成既有鐵路三維中線提取；

S304、根據外業實測或臺賬上記錄里程值的明顯地物標識點，從S204 中的實景三維模型中量測每個地物標識點的三維坐標，通過將所有地物標識點的三維坐標和里程值對鐵路三維中線進行里程丈量和平差處理，完成既有鐵路三維中線的里程丈量和標識。