[發明專利]一種圓形隧道結構中心線提取方法有效
| 申請號： | 202110146355.1 | 申請日： | 2021-02-03 |
| 公開（公告）號： | CN113269679B | 公開（公告）日： | 2023-08-04 |
| 發明（設計）人： | 儲征偉;王敏;馮耀;段偉;侯東亞;施向明;盛迎曉 | 申請（專利權）人： | 南京市測繪勘察研究院股份有限公司;徠卡測量系統(上海)有限公司 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00;G06T7/00;G06T7/66;G06T7/68 |
| 代理公司： | 南京鐘山專利代理有限公司 32252 | 代理人： | 徐博 |
| 地址： | 210019 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 圓形 隧道 結構 中心線 提取 方法 | ||
1.一種圓形隧道結構中心線提取方法，其特征在于：具體步驟如下：
步驟1，獲取隧道結構的點云數據，獲取軌面中心線或設計結構中心線數據，確定點云的里程配付；
步驟2，確定提取隧道結構中心線使用的點云斷面間隔，按照確定的點云斷面間隔將隧道結構分為若干個區間；
步驟3，根據軌面中心線或設計結構中心線上的點，計算每個區間的軌面中心線或設計結構中心線的重心、方向向量D，以及垂直方向向量D的兩個投影向量PX和PY；
所述的每個區間軌面中心線或設計結構中心線的重心坐標為(Sx，Sy，Sz)、方向向量D為(Dx，Dy，Dz)，垂直方向向量D的兩個投影向量分別為PX(PXx，PXy，PXz)和PY(PYx，PYy，PYz)；
步驟4，將每個區間的點云沿軌面中心線或設計結構中心線方向向量投影成二維點云，并將二維點云以網格劃分的方式轉換為二維視圖顯示；
步驟5，刪除二維圖像中的噪點和孤立點，獲得去噪后的二維點云；
步驟6，將二維點云擬合為圓，得到圓心坐標；步驟7，根據每段軌面中心線或設計結構中心線的重心、方向向量和投影向量，反算二維點云圓心的三維坐標，即為三維點云區間的結構中心點坐標；
所述三維點云區間的結構中心點坐標(xc，yc，zc)的計算公式如下：
其中，(XC，YC)為步驟6得到的圓心坐標；
步驟8，將每個三維點云區間的結構中心點里程及坐標信息按順序存儲，并順次連接生成結構中心線。
2.如權利要求1所述的一種圓形隧道結構中心線提取方法，其特征在于：步驟1中隧道結構的點云數據通過三維激光掃描儀測量獲取。
3.如權利要求1所述的一種圓形隧道結構中心線提取方法，其特征在于：步驟1中當隧道結構處于未鋪設軌道狀態時，獲取設計結構中心線數據。
4.如權利要求1所述的一種圓形隧道結構中心線提取方法，其特征在于：
步驟4中每個區間的點云坐標為(x，y，z)，每個點云坐標沿方向向量D投影成二維點云坐標(X，Y)，轉換公式具體如下：
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