CN109029350A - 一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置 - Google Patents

一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109029350A
CN109029350A CN201810872140.6A CN201810872140A CN109029350A CN 109029350 A CN109029350 A CN 109029350A CN 201810872140 A CN201810872140 A CN 201810872140A CN 109029350 A CN109029350 A CN 109029350A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
anchor point
point
data
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810872140.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109029350B (zh
Inventor
汪俊
吴巧云
易程
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201810872140.6A priority Critical patent/CN109029350B/zh
Publication of CN109029350A publication Critical patent/CN109029350A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109029350B publication Critical patent/CN109029350B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00—Tracing profiles
    • G01C7/06—Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明公开一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置。本发明为地铁隧道各管片收敛直径计算、管片任意位置断面截取、隧道轴线数据提取问题提供了准确的自动高效的计算方法，降低了地铁隧道管片断面收敛分析难度，提高了地铁隧道断面收敛分析效率，基于统计的分析策略，能够更加有效的避免因数据缺陷导致的分析错误。基于地铁隧道三维点云数据，对隧道各管片收敛直径自动精确计算、断面数据自动提取及隧道轴线数据提取等可以克服人工手动检测耗时耗力、准确度不高等缺点，为地铁隧道管片断面收敛分析处理提供了一种高效的手段。

Description

一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置。
背景技术
改革开放以来，随着我国城市化进程加快，城市交通面临前所未有的压力，作为城市交通的重要组成部分，城市轨道交通是缓解交通拥堵的重要措施之一。城市轨道交通的特点是运行速度快、行车密度高、客流量大、环境封闭，因而对运营安全要求极高，需要安全可靠的基础设施系统作为保障。在城市轨道交通中，由于运行车辆的动力冲击、地质变形、以及临近施工等因素的影响，隧道管片经常发生损伤、形变，对轨道交通安全造成重大影响。因此，进行隧道安全监测是保障地铁隧道安全运维的重要手段。
传统的监测方法观测所需要的时间长，劳动强度高，观测精度收到观测条件的影响，自动化较差，只能局限于所布设的控制点，反映局部变形，而不能反映整体变形。三维激光扫面技术，Light Detection And Ranging(LiDAR)，是地铁隧道工程中应用的一个研究热点。三维激光扫描技术对光线条件没有要求，即使在漆黑的隧道里依旧可以正常工作，并且可以一次性快速、完整、全方位地采集隧道内部的数据，经处理后可以计算出隧道任意断面的数据，从而实现隧道的整体变形监测。
世界很多国家对隧道变形监测进行了大量的研究，但主要是研究直线型隧道，或将隧道简化为直线型。在实际中，很多隧道是非直线型，即有一定的弧度，甚至是S型。目前，国内外对于弧形隧道的研究少，并且针对基于三维激光扫描技术应用于弧度隧道断面变形监测未见详细系统的分析方法，本文提出一种鲁棒的地铁隧道轴线提取及断面收敛分析方法，实现快速提取断面数据及隧道轴线数据，并准确的计算弧度隧道的收敛直径。
针对现有技术中如何自动高效准确地计算地铁隧道各管片收敛直径值的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种鲁棒的地铁隧道轴线提取及断面收敛分析方案，以解决现有技术中如何自动高效准确地计算地铁隧道各管片收敛直径值的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法，其中，该方法包括：
S1：获取隧道三维点云数据；
S2：根据所述隧道三维点云数据确定起始隧道断面的定位点；
S3：建立所述定位点的邻近图，基于统计特征计算当前位置隧道的主轴方向；
S4：获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；
S5：基于当前定位点确定下一个定位点；执行步骤S3和S4，计算该定位点对应隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；以此类推，最终按顺序自动获取所述隧道的所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，以及隧道的轴线数据。
进一步地，所述步骤S2，具体包括：通过主成分分析方法获取所述隧道三维点云数据的起始延伸方向，进而确定起始隧道断面的定位点。
进一步地，所述步骤S2包括：
S21：基于所述隧道三维点云数据进行主成分分析，计算最大特征值对应的特征向量；其中，所述特征向量的方向即所述起始延伸方向；
S22：基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和特征向量的方向，构造初始变换矩阵，将所述隧道三维点云数据变换到新坐标系下；
S23：基于新坐标系下的隧道三维点云数据在三个坐标轴方向的分布，计算起始隧道断面的定位点。
进一步地，所述步骤S21包括：
对所述隧道三维点云数据进行采样，设定预设个数的随机采样点；
计算所述随机采样点的中心，构造协方差矩阵；
基于SVD分解方法，计算所述协方差矩阵最大特征值对应的特征方向；其中，所述特征方向即为隧道三维点云数据的起始延伸方向。
进一步地，计算所述随机采样点的中心，构造协方差矩阵，包括：
所述随机采样点的中心其中，pi∈Psample，Psample是采样后的隧道三维点云数据；
所述协方差矩阵其中，是矢量外积符号。
进一步地，所述步骤S22包括：
基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和所述特征向量，利用向量叉乘方法计算新坐标系的x轴方向；
基于所述z轴方向及x轴方向，利用向量叉乘方法，计算新坐标系的y轴方向；
构造初始变换矩阵，将所述隧道三维点云数据变换到新坐标系下。
进一步地，所述新坐标系的x轴方向：
所述新坐标系的y轴方向：
所述初始变换矩阵：
变换到新坐标系下的隧道三维点云数据
其中，所述v1是步骤S21中的所述特征向量，所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向v2＝(0，0，1)，P是所述隧道三维点云数据。
进一步地，所述步骤S23包括：
遍历新坐标系下的隧道三维点云数据的坐标值，分别获取三个坐标轴方向的最小值、最大值，分别记为：xmin，xmax，ymin，ymax，zmin，zmax；
定义所述起始隧道断面的定位点p1坐标为：其中，c表示一个隧道管片的宽度。
进一步地，所述步骤S3包括：
S31：建立所述隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系，计算所述k-邻近关系中每个数据点对应的法矢向量；
S32：基于建立的所述k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为c/2的球内的数据点，将这些数据点的单位法矢向量投影到一个高斯球上；其中，c表示一个隧道管片的宽度；
S33：基于高斯球上的投影，计算定位点当前位置隧道的主轴方向。
进一步地，所述步骤S31包括：
利用kdtree算法建立所述隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系；
针对每个数据点，基于建立的k-邻近关系，利用最小二乘拟合方法，计算该数据点对应的法矢向量。
进一步地，计算该数据点对应的法矢向量，包括：
对CVi进行奇异值分解；其中，最小特征值对应的特征向量即为数据点pi对应的法矢向量，记为ni；
其中，CVi是协方差矩阵，oi是所述数据点预设范围内的中心点，Nbhd(pi)是数据点pi∈Pnew的邻近点集。
进一步地，所述步骤S33包括：
随机选取高斯球上两个点，基于这两个点的单位法矢向量，利用向量叉乘方法，计算并记录主轴方向；
递归遍历所有的点对组合，记录所有得到的主轴方向；
将这些主轴方向投影到一个半高斯球上，并对该半高斯球进行等区域划分，计算投影主轴方向最多的区域，提取这些主轴方向，进行平均，即为定位点当前位置隧道的主轴方向。
进一步地，所述步骤S4，具体包括：根据所述主轴方向建立变换矩阵，将所述定位点对应的地铁管片数据变换到新坐标系，通过投影获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据。
进一步地，所述步骤S4包括：
S41：根据当前坐标系的z轴方向及计算的主轴方向，建立变换矩阵，将定位点对应的隧道管片数据变换到新坐标系下；
S42：基于新坐标系下的数据点，计算当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据。
进一步地，所述步骤S41包括：
基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和步骤S33中计算的当前位置隧道的主轴方向，利用向量叉乘方法计算新坐标系的x轴方向；
基于所述z轴方向及x轴方向，利用向量叉乘方法，计算新坐标系的y轴方向，即为优化后的定位点当前位置隧道的主轴方向；
基于计算得到的x,y,z三个方向及定位点当前位置，构造变换矩阵；
基于步骤S32中建立的所述k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为预设长度的球内的数据点，将这些数据点作为目标数据点，变换到新坐标系下。
进一步地，所述新坐标系的原点：定位点位置q；
所述新坐标系的z轴方向：vz＝(0，0，1）；
所述新坐标系的x轴方向：其中，amain是定位点当前位置隧道的主轴方向；
所述新坐标系的y轴方向：
所述变换矩阵：
变换到新坐标系下的目标数据点其中，Pr8是变换到新坐标系下之前的目标数据点。
进一步地，所述步骤S42包括：
以新坐标系的x轴为分界线，分别沿y轴正方向及y轴负方向计算预设个数的相等的区间，区间宽度是预设宽度，相邻区间间隔为预设间隔；
将新坐标系下的数据点按照y坐标分配到所述区间中，计算每个区间中数据点在x轴方向的最大值和最小值，计算最大值和最小值之间的差值可获取该区间内的收敛直径值；
基于所述区间对应的收敛直径值，获取所述收敛直径值的中值，即为当前隧道管片的收敛直径值；
基于新坐标系下的目标数据点，提取定位点预设范围内的断面数据，根据步骤S22计算的初始变换矩阵和步骤S41计算的变换矩阵，将断面数据变换到原坐标系下。
进一步地，基于新坐标系下的目标数据点，提取定位点预设范围内的断面数据，包括：
提取新坐标系下的目标数据点P′r8中满足y坐标落在预设区间的数据点，记为Pslice，即为定位点预设范围内的断面数据；
根据步骤S22计算的初始变换矩阵R1和步骤S41计算的变换矩阵R2，基于以下公式将Pslice变换到原来的坐标系，得到真实定位点预设范围内的断面数据：
Poriginal-slice＝R1R2Pslice。
进一步地，所述步骤S5包括：
S51：将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点；
S52：基于计算的下一个定位点，判断当前定位点是否落在所述隧道三维点云数据的终止管片所在位置；
S53：如果未在终止管片位置，则更新定位点，回到步骤S3，继续向下执行；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，并得到隧道的轴线数据。
进一步地，所述步骤S51包括：
将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点：若当前定位点坐标为(x，y，z），当前位置主轴方向（nx，ny，nz)，则下一个定位点坐标为(x+cnx，y+cny，z+cnz)。
进一步地，所述步骤S52包括：
基于步骤S32中建立的k-邻近关系，找到步骤S51中计算的定位点的最邻近点，如果定位点与最邻近点两者之间距离大于则确定当前定位点已在终止管片位置，否则，确定当前定位点并未到达终止管片位置。
进一步地，所述步骤S53还包括：
根据所述隧道每个定位点预设范围内的断面数据，计算所述隧道的轴线数据；其中，具体包括：计算每个所述断面数据的包围盒，获取并存储包围盒中心，所述隧道的轴线数据即为所有断面数据的包围盒中心的组合。
本发明还提供了一种隧道轴线提取及断面收敛分析装置，其中，该装置包括：第一处理模块，用于获取隧道三维点云数据；第二处理模块，用于根据所述隧道三维点云数据确定起始隧道断面的定位点；第三处理模块，用于建立所述定位点的邻近图，基于统计特征计算当前位置隧道的主轴方向；第四处理模块，用于获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；第五处理模块，用于基于当前定位点确定下一个定位点，然后触发所述第三处理模块和所述第四处理模块，计算该定位点对应隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；以此类推，最终按顺序自动获取所述隧道的所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，以及隧道的轴线数据。
进一步地，所述第二处理模块具体用于：通过主成分分析方法获取所述隧道三维点云数据的起始延伸方向，进而确定起始隧道断面的定位点。
进一步地，所述第二处理模块，包括：第二处理单元，用于基于所述隧道三维点云数据进行主成分分析，计算最大特征值对应的特征向量；其中，所述特征向量的方向即所述起始延伸方向；基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和特征向量的方向，构造初始变换矩阵，将所述隧道三维点云数据变换到新坐标系下；基于新坐标系下的隧道三维点云数据在三个坐标轴方向的分布，计算起始隧道断面的定位点。
进一步地，所述第三处理模块，包括：第三处理单元，用于建立所述隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系，计算所述k-邻近关系中每个数据点对应的法矢向量；基于建立的所述k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为c/2的球内的数据点，将这些数据点的单位法矢向量投影到一个高斯球上；其中，c表示一个隧道管片的宽度；基于高斯球上的投影，计算定位点当前位置隧道的主轴方向。
进一步地，所述第四处理模块，具体用于：根据所述主轴方向建立变换矩阵，将所述定位点对应的地铁管片数据变换到新坐标系，通过投影获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据。
进一步地，所述第四处理模块，包括：第四处理单元，用于根据当前坐标系的z轴方向及计算的主轴方向，建立变换矩阵，将定位点对应的隧道管片数据变换到新坐标系下；基于新坐标系下的数据点，计算当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据。
进一步地，所述第五处理模块，包括：第五处理单元，用于将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点；基于计算的下一个定位点，判断当前定位点是否落在所述隧道三维点云数据的终止管片所在位置；如果未在终止管片位置，则更新定位点，触发所述第三处理模块；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，并得到隧道的轴线数据。
应用本发明的技术方案，为地铁隧道各管片收敛直径计算、管片任意位置断面截取、隧道轴线数据提取问题提供了准确的自动高效的计算方法，降低了地铁隧道管片断面收敛分析难度，提高了地铁隧道断面收敛分析效率，基于统计的分析策略，能够更加有效的避免因数据缺陷导致的分析错误。基于地铁隧道三维点云数据，对隧道各管片收敛直径自动精确计算、断面数据自动提取及隧道轴线数据提取等可以克服人工手动检测耗时耗力、准确度不高等缺点，为地铁隧道管片断面收敛分析处理提供了一种高效的手段。
附图说明
图1是根据本发明实施例的地铁隧道轴线及断面收敛分析方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的地铁隧道三维点云数据及坐标系初始调整结果示意图；
图3是根据本发明实施例的地铁隧道管片断面收敛直径值统计结果示意图；
图4是根据本发明实施例的地铁隧道断面数据精确提取结果示意图；
图5是根据本发明实施例的地铁隧道轴线数据精确提取结果示意图；
图6是根据本发明实施例的地铁隧道轴线及断面收敛分析装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是根据本发明实施例的地铁隧道轴线及断面收敛分析方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1：获取一段地铁隧道三维点云数据；
步骤S2：通过主成分分析获取隧道点云数据的起始延伸方向，进而确定起始隧道断面的定位点；
步骤S3：建立定位点的邻近图，基于统计特征计算当前位置地铁隧道主轴方向；
步骤S4：根据当前计算的主轴方向，建立变换矩阵，将定位点对应的地铁管片数据变换到新的坐标系下，通过投影获取当前隧道管片的收敛直径值及定位点附近断面数据；
步骤S5：将当前定位点沿着其主轴方向前进一个管片的距离，确定下一个定位点，按照S3和S4，计算该定位点对应管片的收敛直径值及定位点附近断面数据，以此类推，最终可按顺序自动获取隧道所有管片的收敛直径，定位点附近断面数据及隧道的轴线数据。
本实施例为地铁隧道各管片收敛直径计算问题提供了准确的自动高效的计算方法，降低了地铁隧道管片断面收敛分析难度，提高了地铁隧道断面收敛分析效率，基于统计的分析策略，能够更加有效的避免因数据缺陷导致的分析错误。
图2所示的是一段地铁隧道三维点云数据示意图，如图2(a)所示，这段数据由25个地铁管片组成，各管片的宽度是相等的，手动获取各个管片的收敛直径值，耗时耗力且准确度不高。基于上述因素，本实施例需要对地铁隧道三维点云数据进行处理，实现各管片收敛直径的自动快速输出，且保证测量值的准确性。
在上述步骤S2中，对确定隧道点云数据的初始延伸方向及起始管片的定位点位置的具体实现方式，本实施例提供了一种优选实施方式，即步骤S2可以包括：
S21：基于隧道点云数据进行主成分分析，计算最大特征值对应的特征向量v1，即确定隧道点云数据的初始延伸方向；
S22：基于点云数据所在坐标系的z轴方向和特征向量v1的方向，构造初始变换矩阵，将隧道点云数据变换到新的坐标系下。
S23：基于新坐标系下的隧道点云数据在三个坐标轴方向的分布，计算起始隧道断面的定位点。
具体包括：
A、对隧道点云数据进行采样，设定随机采样1000个点；计算这1000个点的中心，构造协方差矩阵；基于SVD分解，计算以上协方差矩阵最大特征值对应的特征方向，即为隧道点云数据的初始延伸方向。假设采样后的隧道三维点云数据的点集是Psample，计算该点集的中心点其中pi∈Psample。因此，计算协方差矩阵CV：式中是矢量外积符号。通过奇异值分解计算CV的特征值及特征向量，其中最大特征值对应的特征向量v1即为隧道点云数据的初始延伸方向。
B、基于特征向量v1和隧道点云数据所在坐标系的z轴方向v2＝(0，0，1)，利用向量叉乘，计算新坐标系的x轴方向
C、基于以上z轴方向v2及x轴方向v3，利用向量叉乘，计算新坐标系的y轴方向即为优化后的隧道延伸方向；构造初始变换矩阵将隧道点云数据P变换到新的坐标系下，得到新的隧道点云数据Pnew，公式表达为：P是隧道三维点云数据。
D、遍历新坐标系下的隧道点云数据Pnew坐标值，分别获取三个坐标轴方向的最小最大值，记为：xmin，xmax，ymin，ymax，zmin，zmax；定义起始隧道断面的定位点q坐标为：其中c表示地铁隧道中一个管片的宽度。
图2(c)显示了根据本发明实施例的地铁隧道三维点云数据在新坐标系下的俯视图及起始隧道管片的定位点q。由此可见，本发明所实施的步骤S2能够切实可行地计算地铁隧道数据初始轴线方向及起始隧道管片的定位点。
在上述步骤S3中，对定位点附近隧道主轴方向精确确定的具体实现方式，本实施例提供了一种优选实施方式，即步骤S3可以包括：
S31：建立地铁隧道点云数据k-邻近关系，计算每个点对应的法矢向量；
S32：基于建立的k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为c/2的球内的点，将这些点的单位法矢投影到一个高斯球上；
S33：基于高斯球上的投影，计算定位点位置地铁隧道主轴方向。
具体包括：
A、利用kdtree算法建立隧道点云数据Pnew中每个数据点的k-邻近关系网。对每个数据点，基于建立的k-邻近关系网，假设pi∈Pnew，nbhd(pi)是其邻近点集，oi是Nbhd(pi)的中心点，
B、计算协方差矩阵通过奇异值分解，计算该协方差的三个特征值及对应的特征向量。其中，最小特征值对应的特征向量即为数据点pi对应的法矢向量，记为ni；
C、基于建立的k-邻近关系，提取落在以定位点q为球心，半径为的球内的点，将这些点的单位法矢投影到一个高斯球上；
D、高斯球上任意两个点可组成一个点对组合，假设高斯球上有n个点，则可获得个点对组合；
E、对每个点对组合，获取法矢向量nj，nk，计算并记录主轴方向，
F、将所有计算得到的主轴方向投影到一个半高斯球上，并对该半高斯球进行等区域划分，计算投影主轴方向最多的区域，提取这些主轴方向，进行平均，即为定位点位置地铁隧道主轴方向amain。
在上述步骤S4中，对定位点所在地铁隧道管片收敛直径值精确确定及定位点附近断面数据提取的具体实现方式，本实施例提供了一种优选实施方式，即步骤S4可以包括：
S41：根据当前坐标系的z轴方向及计算的主轴方向，建立变换矩阵将定位点对应的地铁管片数据变换到新的坐标系下；
S42：基于新坐标系下的数据点，计算当前隧道管片的收敛直径值及定位点附近断面数据。
具体包括：
A、基于隧道点云数据所在坐标系的z轴方向vz＝(0，0，1)和计算的定位点位置地铁隧道主轴方向amain，利用向量叉乘计算新坐标系的x轴方向基于以上z轴方向及x轴方向，利用向量叉乘，计算新坐标系的y轴方向即为优化后的定位点位置地铁隧道主轴方向；基于计算得到的x,y,z三个方向及定位点位置q，构造变换矩阵：
B、基于S32中建立的k-邻近关系，提取落在以定位点q为球心，半径为8m的球内的点，记为Pr8；将这些点变换到新的坐标系下，记为此时坐标系原点与定位点q重合，z轴方向是隧道重力方向，y轴方向为定位点位置地铁隧道主轴位置，x轴方向即为定位点位置管片水平直径方向；
C、以x轴为分界线，分别沿y轴正方向及y轴负方向计算10个相等的区间，区间宽度是0.03m，相邻区间间隔为0.01m；将P′r8按照y坐标分配到这些区间中；
D、对于每个区间，计算落在其中点在x轴方向的最大值和最小值，计算差值可获取该区间内直径收敛值；基于以上可获取20个区间对应的直径收敛值，获取这些直径的中值，即为当前隧道管片的收敛直径值；
E、提取P′r8中满足y坐标落在[-0.015，+0.015]区间的点，记为Pslice，即为定位点附近的断面数据；
F、根据S22,S41计算的变换矩阵R1，R2，将Pslice变换到原来的坐标系，得到真实定位点附近断面数据：
Poriginal-slice＝R1R2Pslice
在上述步骤S5中，对隧道所有管片直径收敛值、定位点附近断面数据及隧道轴线数据精确计算及提取具体实现方式，本实施例提供了一种优选实施方式，即步骤S5可以包括：
S51：基于当前定位点位置确定下一个定位点位置；
S52：基于计算的下一个定位点位置，判断当前定位点是否落在地铁隧道点云数据终止管片所在位置；
S53：如果未在终止管片位置上，则更新定位点，回到S3，继续向下执行；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出隧道数据所有管片收敛直径值，定位点附近断面数据及隧道轴线数据。
具体包括：
A、将当前定位点q沿着其优化后的主轴方向amain前进一个管片的距离，确定下一个定位点：若当前定位点坐标为q＝(x，y，z)，当前位置主轴方向amain＝(nx，ny，nz)，则下一个定位点坐标为：q′＝q+camain＝(x+cnx，y+cny，z+cnz)。
B、基于S32中建立的k-邻近关系，找到q′的最邻近点，如果两者之间距离大于则当前已在终止管片位置，否则，并未到达终止管片位置。
C、如果未在终止管片位置上，则更新定位点q＝q′，回到S3，继续向下执行；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出隧道数据所有管片收敛直径值及定位点附近断面数据。
D、基于每个管片定位点附近断面数据，计算断面数据的包围盒，获取并存储包围盒中心，隧道的轴线数据即为所有断面数据的包围盒中心的组合。
图3、4、5为根据本发明实施例的地铁隧道三维点云数据断面收敛分析结果：管片收敛直径值统计，管片断面数据提取结果，隧道轴线提取结果。基于此，能够可以克服人工手动检测耗时耗力、准确度不高等缺点，为地铁隧道管片断面收敛分析处理提供了一种高效的手段，实现对地铁隧道建设的实时安全监测。
对应于图1介绍的地铁隧道轴线及断面收敛分析方法，本实施例提供了一种地铁隧道轴线及断面收敛分析装置，如图6所示的地铁隧道轴线及断面收敛分析装置的结构框图，该装置包括：
第一处理模块，用于获取隧道三维点云数据；
第二处理模块，用于根据隧道三维点云数据确定起始隧道断面的定位点；
第三处理模块，用于建立定位点的邻近图，基于统计特征计算当前位置隧道的主轴方向；
第四处理模块，用于获取当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据；
第五处理模块，用于基于当前定位点确定下一个定位点；执行步骤S3和S4，计算该定位点对应隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据；以此类推，最终按顺序自动获取隧道的所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，以及隧道的轴线数据。
优选地，上述第二处理模块具体用于：通过主成分分析方法获取隧道三维点云数据的起始延伸方向，进而确定起始隧道断面的定位点。
第二处理模块包括：第二处理单元，用于基于隧道三维点云数据进行主成分分析，计算最大特征值对应的特征向量；其中，特征向量的方向即起始延伸方向；基于隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和特征向量的方向，构造初始变换矩阵，将隧道三维点云数据变换到新坐标系下；基于新坐标系下的隧道三维点云数据在三个坐标轴方向的分布，计算起始隧道断面的定位点。
优选地，第三处理模块包括：第三处理单元，用于建立隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系，计算k-邻近关系中每个数据点对应的法矢向量；基于建立的k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为c/2的球内的数据点，将这些数据点的单位法矢向量投影到一个高斯球上；其中，c表示一个隧道管片的宽度；基于高斯球上的投影，计算定位点当前位置隧道的主轴方向。
优选地，第四处理模块，具体用于：根据主轴方向建立变换矩阵，将定位点对应的地铁管片数据变换到新坐标系，通过投影获取当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据。
第四处理模块，包括：第四处理单元，用于根据当前坐标系的z轴方向及计算的主轴方向，建立变换矩阵，将定位点对应的隧道管片数据变换到新坐标系下；基于新坐标系下的数据点，计算当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据。
优选地，第五处理模块，包括：第五处理单元，用于将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点；基于计算的下一个定位点，判断当前定位点是否落在隧道三维点云数据的终止管片所在位置；如果未在终止管片位置，则更新定位点，触发第三处理模块；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，并得到隧道的轴线数据。
对于上述五个处理模块的具体工作原理，前面已经进行了详细介绍，此处不再赘述。
需要说明的是，本实施例中涉及到的一些数值均是示意性举例，具体数值的设定可以根据实际需求进行调整。本实施例为地铁隧道各管片收敛直径计算问题提供了准确的自动高效的计算方案，降低了地铁隧道管片断面收敛分析难度，提高了地铁隧道断面收敛分析效率，基于统计的分析策略，能够更加有效的避免因数据缺陷导致的分析错误。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。
上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (29)

1.一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：获取隧道三维点云数据；
S2：根据所述隧道三维点云数据确定起始隧道断面的定位点；
S3：建立所述定位点的邻近图，基于统计特征计算当前位置隧道的主轴方向；
S4：获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；
S5：基于当前定位点确定下一个定位点；执行步骤S3和S4，计算该定位点对应隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；以此类推，最终按顺序自动获取所述隧道的所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，以及隧道的轴线数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S2，具体包括：通过主成分分析方法获取所述隧道三维点云数据的起始延伸方向，进而确定起始隧道断面的定位点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21：基于所述隧道三维点云数据进行主成分分析，计算最大特征值对应的特征向量；其中，所述特征向量的方向即所述起始延伸方向；
S22：基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和特征向量的方向，构造初始变换矩阵，将所述隧道三维点云数据变换到新坐标系下；
S23：基于新坐标系下的隧道三维点云数据在三个坐标轴方向的分布，计算起始隧道断面的定位点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S21包括：
对所述隧道三维点云数据进行采样，设定预设个数的随机采样点；
计算所述随机采样点的中心，构造协方差矩阵；
基于SVD分解方法，计算所述协方差矩阵最大特征值对应的特征方向；其中，所述特征方向即为隧道三维点云数据的起始延伸方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算所述随机采样点的中心，构造协方差矩阵，包括：
所述随机采样点的中心其中，pi∈Psample，Psample是采样后的隧道三维点云数据；
所述协方差矩阵其中，是矢量外积符号。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S22包括：
基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向v2和所述特征向量v1，利用向量叉乘方法计算新坐标系的x轴方向v3；
基于所述z轴方向及x轴方向，利用向量叉乘方法，计算新坐标系的y轴方向v′1；
构造初始变换矩阵，将所述隧道三维点云数据变换到新坐标系下。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述新坐标系的x轴方向：
所述新坐标系的y轴方向：
所述初始变换矩阵：
变换到新坐标系下的隧道三维点云数据
其中，所述v1是步骤S21中的所述特征向量，所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向v2＝(0，0，1)，P是所述隧道三维点云数据。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S23包括：
遍历新坐标系下的隧道三维点云数据的坐标值，分别获取三个坐标轴方向的最小值、最大值，分别记为：xmin，xmax，ymin，ymax，zmin，zmax；
定义所述起始隧道断面的定位点p1坐标为：其中，c表示一个隧道管片的宽度。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31：建立所述隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系，计算所述k-邻近关系中每个数据点对应的法矢向量；
S32：基于建立的所述k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为c/2的球内的数据点，将这些数据点的单位法矢向量投影到一个高斯球上；其中，c表示一个隧道管片的宽度；
S33：基于高斯球上的投影，计算定位点当前位置隧道的主轴方向。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S31包括：
利用kdtree算法建立所述隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系；
针对每个数据点，基于建立的k-邻近关系，利用最小二乘拟合方法，计算该数据点对应的法矢向量。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，计算该数据点对应的法矢向量，包括：
对CVi进行奇异值分解；其中，最小特征值对应的特征向量即为数据点pi对应的法矢向量，记为ni；
其中，CVi是协方差矩阵，oi是所述数据点预设范围内的中心点，Nbhd(pi)是数据点pi∈Pnew的邻近点集。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S33包括：
随机选取高斯球上两个点，基于这两个点的单位法矢向量，利用向量叉乘方法，计算并记录主轴方向；
递归遍历所有的点对组合，记录所有得到的主轴方向；
将这些主轴方向投影到一个半高斯球上，并对该半高斯球进行等区域划分，计算投影主轴方向最多的区域，提取这些主轴方向，进行平均，即为定位点当前位置隧道的主轴方向。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述步骤S4，具体包括：根据所述主轴方向建立变换矩阵，将所述定位点对应的地铁管片数据变换到新坐标系，通过投影获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
S41：根据当前坐标系的z轴方向及计算的主轴方向，建立变换矩阵，将定位点对应的隧道管片数据变换到新坐标系下；
S42：基于新坐标系下的数据点，计算当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤S41包括：
基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和步骤S33中计算的当前位置隧道的主轴方向，利用向量叉乘方法计算新坐标系的x轴方向；
基于所述z轴方向及x轴方向，利用向量叉乘方法，计算新坐标系的y轴方向，即为优化后的定位点当前位置隧道的主轴方向；
基于计算得到的x,y,z三个方向及定位点当前位置，构造变换矩阵；
基于步骤S32中建立的所述k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为预设长度的球内的数据点，将这些数据点作为目标数据点，变换到新坐标系下。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述新坐标系的原点：定位点位置q；
所述新坐标系的z轴方向：vz＝(0，0，1)；
所述新坐标系的x轴方向：其中，amain是定位点当前位置隧道的主轴方向；
所述新坐标系的y轴方向：
所述变换矩阵：
变换到新坐标系下的目标数据点其中，Pr8是变换到新坐标系下之前的目标数据点。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤S42包括：
以新坐标系的x轴为分界线，分别沿y轴正方向及y轴负方向计算预设个数的相等的区间，区间宽度是预设宽度，相邻区间间隔为预设间隔；
将新坐标系下的数据点按照y坐标分配到所述区间中，计算每个区间中数据点在x轴方向的最大值和最小值，计算最大值和最小值之间的差值可获取该区间内的收敛直径值；
基于所述区间对应的收敛直径值，获取所述收敛直径值的中值，即为当前隧道管片的收敛直径值；
基于新坐标系下的目标数据点，提取定位点预设范围内的断面数据，根据步骤S22计算的初始变换矩阵和步骤S41计算的变换矩阵，将断面数据变换到原坐标系下。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，基于新坐标系下的目标数据点，提取定位点预设范围内的断面数据，包括：
提取新坐标系下的目标数据点P′r8中满足y坐标落在预设区间的数据点，记为Pslice，即为定位点预设范围内的断面数据；
根据步骤S22计算的初始变换矩阵R1和步骤S41计算的变换矩阵R2，基于以下公式将Pslice变换到原来的坐标系，得到真实定位点预设范围内的断面数据：
Poriginal-slice＝R1R2Pslice。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
S51：将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点；
S52：基于计算的下一个定位点，判断当前定位点是否落在所述隧道三维点云数据的终止管片所在位置；
S53：如果未在终止管片位置，则更新定位点，回到步骤S3，继续向下执行；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，并得到隧道的轴线数据。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述步骤S51包括：
将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点：若当前定位点坐标为(x，y，z)，当前位置主轴方向(nx，ny，nz)，则下一个定位点坐标为(x+cnx，y+cny，z+cnz)。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述步骤S52包括：
基于步骤S32中建立的k-邻近关系，找到步骤S51中计算的定位点的最邻近点，如果定位点与最邻近点两者之间距离大于则确定当前定位点已在终止管片位置，否则，确定当前定位点并未到达终止管片位置。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述步骤S53还包括：
根据所述隧道每个定位点预设范围内的断面数据，计算所述隧道的轴线数据；其中，具体包括：计算每个所述断面数据的包围盒，获取并存储包围盒中心，所述隧道的轴线数据即为所有断面数据的包围盒中心的组合。
23.一种隧道轴线提取及断面收敛分析装置，其特征在于，所述装置包括：
第一处理模块，用于获取隧道三维点云数据；
第二处理模块，用于根据所述隧道三维点云数据确定起始隧道断面的定位点；
第三处理模块，用于建立所述定位点的邻近图，基于统计特征计算当前位置隧道的主轴方向；
第四处理模块，用于获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；
第五处理模块，用于基于当前定位点确定下一个定位点，然后触发所述第三处理模块和所述第四处理模块，计算该定位点对应隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据；以此类推，最终按顺序自动获取所述隧道的所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，以及隧道的轴线数据。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，
所述第二处理模块具体用于：通过主成分分析方法获取所述隧道三维点云数据的起始延伸方向，进而确定起始隧道断面的定位点。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块，包括：
第二处理单元，用于基于所述隧道三维点云数据进行主成分分析，计算最大特征值对应的特征向量；其中，所述特征向量的方向即所述起始延伸方向；基于所述隧道三维点云数据所在坐标系的z轴方向和特征向量的方向，构造初始变换矩阵，将所述隧道三维点云数据变换到新坐标系下；基于新坐标系下的隧道三维点云数据在三个坐标轴方向的分布，计算起始隧道断面的定位点。
26.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第三处理模块，包括：
第三处理单元，用于建立所述隧道三维点云数据中每个数据点的k-邻近关系，计算所述k-邻近关系中每个数据点对应的法矢向量；基于建立的所述k-邻近关系，提取落在以定位点为球心，半径为c/2的球内的数据点，将这些数据点的单位法矢向量投影到一个高斯球上；其中，c表示一个隧道管片的宽度；基于高斯球上的投影，计算定位点当前位置隧道的主轴方向。
27.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，
所述第四处理模块，具体用于：根据所述主轴方向建立变换矩阵，将所述定位点对应的地铁管片数据变换到新坐标系，通过投影获取当前隧道管片的收敛直径值及所述定位点预设范围内的断面数据。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第四处理模块，包括：
第四处理单元，用于根据当前坐标系的z轴方向及计算的主轴方向，建立变换矩阵，将定位点对应的隧道管片数据变换到新坐标系下；基于新坐标系下的数据点，计算当前隧道管片的收敛直径值及定位点预设范围内的断面数据。
29.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第五处理模块，包括：
第五处理单元，用于将当前定位点沿着其主轴方向前进一个隧道管片的距离，确定下一个定位点；基于计算的下一个定位点，判断当前定位点是否落在所述隧道三维点云数据的终止管片所在位置；如果未在终止管片位置，则更新定位点，触发所述第三处理模块；如果当前已在终止管片位置，则按顺序输出所有管片的收敛直径值，定位点预设范围内的断面数据，并得到隧道的轴线数据。
CN201810872140.6A 2018-08-02 2018-08-02 一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置 Active CN109029350B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810872140.6A CN109029350B (zh) 2018-08-02 2018-08-02 一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810872140.6A CN109029350B (zh) 2018-08-02 2018-08-02 一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109029350A true CN109029350A (zh) 2018-12-18
CN109029350B CN109029350B (zh) 2023-05-23

Family

ID=64648847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810872140.6A Active CN109029350B (zh) 2018-08-02 2018-08-02 一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109029350B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110986878A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于移动测量系统自动化提取铁轨断面的方法
CN110986877A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于高精度车载激光移动测量系统铁路工程限界检测方法
CN111524103A (zh) * 2020-04-10 2020-08-11 山东科技大学 一种基于三维激光点云的圆型隧道中轴线提取方法
CN114689046A (zh) * 2022-05-27 2022-07-01 浙江智慧视频安防创新中心有限公司 一种无人机巡检隧道的方法与系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102798362A (zh) * 2012-06-20 2012-11-28 北京航空航天大学 一种基于点云数据的铸件加工余量估计方法
CN104567708A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 浙江工业大学 基于主动式全景视觉的隧道全断面高速动态健康检测装置与方法
CN106969749A (zh) * 2017-04-27 2017-07-21 上海同岩土木工程科技股份有限公司 一种地铁隧道断面形变的检测方法
CN107796363A (zh) * 2017-10-13 2018-03-13 北京工业大学 一种基于陆基LiDAR弧度隧道断面提取的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102798362A (zh) * 2012-06-20 2012-11-28 北京航空航天大学 一种基于点云数据的铸件加工余量估计方法
CN104567708A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 浙江工业大学 基于主动式全景视觉的隧道全断面高速动态健康检测装置与方法
CN106969749A (zh) * 2017-04-27 2017-07-21 上海同岩土木工程科技股份有限公司 一种地铁隧道断面形变的检测方法
CN107796363A (zh) * 2017-10-13 2018-03-13 北京工业大学 一种基于陆基LiDAR弧度隧道断面提取的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蓝秋萍 等: "从三维点云中自动提取隧道几何特征线" *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110986878A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于移动测量系统自动化提取铁轨断面的方法
CN110986877A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于高精度车载激光移动测量系统铁路工程限界检测方法
CN110986877B (zh) * 2019-12-03 2021-09-24 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于高精度车载激光移动测量系统铁路工程限界检测方法
CN110986878B (zh) * 2019-12-03 2021-09-24 中铁第一勘察设计院集团有限公司 基于移动测量系统自动化提取铁轨断面的方法
CN111524103A (zh) * 2020-04-10 2020-08-11 山东科技大学 一种基于三维激光点云的圆型隧道中轴线提取方法
CN111524103B (zh) * 2020-04-10 2023-10-13 山东科技大学 一种基于三维激光点云的圆型隧道中轴线提取方法
CN114689046A (zh) * 2022-05-27 2022-07-01 浙江智慧视频安防创新中心有限公司 一种无人机巡检隧道的方法与系统
CN114689046B (zh) * 2022-05-27 2022-10-04 浙江智慧视频安防创新中心有限公司 一种无人机巡检隧道的方法与系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109029350B (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109029350A (zh) 一种隧道轴线提取及断面收敛分析方法及装置
CN106842231B (zh) 一种道路边界检测及跟踪方法
CN106401643B (zh) 基于激光点云的隧道超欠挖检测方法
WO2017107334A1 (zh) 一种地铁隧道结构断面变形快速检测装置
CN103808271B (zh) 远距离量测裂缝的方法及其装置
CN106960179B (zh) 轨道交通线路环境安全智能监测方法和装置
CN113345019B (zh) 一种输电线路通道隐患目标测距方法、设备及介质
CN107796363A (zh) 一种基于陆基LiDAR弧度隧道断面提取的方法
CN109443307B (zh) 一种基于光学测量的输电杆塔沉降和倾斜角的测量系统及方法
CN109708615A (zh) 一种基于激光扫描的地铁隧道限界动态检测方法
CN106355166A (zh) 一种基于监控视频与遥感图像的灰霾扩散路径绘制与来源确定方法
CN114419825B (zh) 基于毫米波雷达和摄像头的高铁周界入侵监测装置及方法
CN106646509B (zh) 一种基于实景点云数据的杆塔护坡破损评估方法
CN107621231A (zh) 一种隧道二次衬砌厚度检测方法
CN104392491B (zh) 基于旋转面的采空区激光扫描点云三角剖分方法
CN111101953A (zh) 一种基于bim5d技术的板岩隧道超欠挖控制施工方法
CN111650344A (zh) 基于履带式智能机器人的井下信息采集系统及方法
CN106291671A (zh) 一种基于卫星影像数据的三维观测系统自动排障方法
CN114941807A (zh) 一种基于无人机的热力管道泄漏快速监测与定位方法
CN107388988A (zh) 隧道椭圆度检测分析方法及系统
CN104006804B (zh) 基于观测基准失稳补偿的接触网偏移量检测方法
CN113420670A (zh) 基于高分遥感输变电线路迁改环水保监管方法
He et al. Construction of 3D Model of Tunnel Based on 3D Laser and Tilt Photography.
CN114112972B (zh) 一种密闭空间sf6气体泄漏红外遥测装置及其成像定位方法
CN105184324A (zh) 一种强夯施工夯击自动计数方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant