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基于PCA法向量估计与RANSAC算法的隧道中轴线提取 被引量：1
1
作者 陈昌文 潘国兵 +4 位作者 张帅 敖其勇 袁小彬 熊延 龚洲 《中国煤炭地质》 2023年第2期61-66,共6页
为了减少隧道点云噪声对隧道中轴线提取精度的影响,提出主成分分析(PCA,Principal Components Analysis)算法点云法向量估计与随机抽样一致性(RANSAC,Random Sample Consensus)算法相结合的隧道中轴线提取方法。首先对隧道点云数据进行R... 为了减少隧道点云噪声对隧道中轴线提取精度的影响,提出主成分分析(PCA,Principal Components Analysis)算法点云法向量估计与随机抽样一致性(RANSAC,Random Sample Consensus)算法相结合的隧道中轴线提取方法。首先对隧道点云数据进行ROI(Region of Interest)区域提取及统计滤波预处理,其次通过PCA算法估计隧道点云法向量并进行点云法向量方向一致化处理,通过设定阈值分别提取满足要求的隧道拱顶及拱腰处法向量,最后用RANSAC算法代替最小二乘算法对筛选出来的法向量提取出精度较高的隧道中轴线。实验结果表明,本文方法所提取出来的隧道中轴线受噪声影响较小,斜率最大偏差0.007 1,最小偏差0.000 3,算法稳定性好,结果精度较高。 展开更多
关键词 主要成分分析算法 点云法向量 随机抽样一致性算法 隧道中轴线提取
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基于圆柱多段拟合的隧道中轴线提取方法研究 被引量：13
2
作者 荆海峰 李广云 +1 位作者 王力 杨文锋 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2018年第2期211-215,220,共6页
提出基于圆柱多段拟合的隧道中轴线提取方法。首先对隧道点云数据进行预处理,并将点云按隧道走向分成不同区段;然后对各区段依据轴线与表面点云法线垂直关系,提取精度较低的中轴线;最后对各区段利用圆柱多段拟合,提取精度较高的中轴线... 提出基于圆柱多段拟合的隧道中轴线提取方法。首先对隧道点云数据进行预处理,并将点云按隧道走向分成不同区段;然后对各区段依据轴线与表面点云法线垂直关系,提取精度较低的中轴线;最后对各区段利用圆柱多段拟合,提取精度较高的中轴线。实验表明,隧道中轴线的提取在一定的采样区间具有较高的稳定性,对直线和弯曲的圆形隧道有良好的适用性,算法可靠,精度较高。 展开更多
关键词 三维激光点云 隧道表面点云法矢 圆柱多段拟合 隧道中轴线提取
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基于三维激光扫描数据的隧道中轴线提取 被引量：10
3
作者 黄祖登 唐琨 戴鑫 《地理空间信息》 2014年第4期122-123,126,共3页
对隧道中轴线的提取方法进行了研究。针对三维激光扫描数据的特点,提出基于局部曲面拟合的提取方法。给出了具体步骤与计算过程,并通过实验分析,表明该方法切实可行,能够满足一般工程的精度要求。
关键词 三维激光扫描 隧道中轴线 曲面拟合
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基于凸包算法的隧道点云中轴线提取
4
作者 赵昭明 何华 +3 位作者 李郭超 梁宝新 孟文宾 张璞金 《科学技术创新》 2024年第19期37-40,共4页
本文提出了一种改进的基于凸包算法与多项式拟合的隧道中轴线提取方法。该方法通过对点云数据进行精细切分、凸包计算、圆柱体拟合、三次B样条插值和多项式曲线拟合等步骤,准确捕捉隧道姿态,提取隧道中轴线,为其形变评估提供了坚实基础... 本文提出了一种改进的基于凸包算法与多项式拟合的隧道中轴线提取方法。该方法通过对点云数据进行精细切分、凸包计算、圆柱体拟合、三次B样条插值和多项式曲线拟合等步骤,准确捕捉隧道姿态,提取隧道中轴线,为其形变评估提供了坚实基础。实验表明,该算法在模拟数据和实测数据上均表现出色,提取的中轴线精度高、光滑性好,且算法抗差性强,更为高效,为隧道安全监测和后续设计施工提供了有力支持。 展开更多
关键词 隧道中轴线 凸包计算 圆柱体拟合
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三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用 被引量：71
5
作者 朱宁宁 《测绘工程》 CSCD 2015年第5期63-68,共6页
提出利用三维激光扫描点云截取隧道横断面拟合椭圆进行形变监测的方法。方法分为隧道中轴线提取,连续断面截取和椭圆拟合。隧道中轴线通过点云在水平面上投影后搜索的上下边缘点分别拟合二次曲线求均值得到;沿隧道中轴线设定等距间隔点... 提出利用三维激光扫描点云截取隧道横断面拟合椭圆进行形变监测的方法。方法分为隧道中轴线提取,连续断面截取和椭圆拟合。隧道中轴线通过点云在水平面上投影后搜索的上下边缘点分别拟合二次曲线求均值得到;沿隧道中轴线设定等距间隔点,在间隔点处以中轴线正交方向截取断面;对截取的断面拟合椭圆并与设计值比较进行形变分析。实验表明,方法可以充分利用点云的大数据量特征,获得隧道内任意处的断面,是对目前监测方式的有益补充。 展开更多
关键词 隧道点云 隧道中轴线 断面截取 形变监测
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基于二次曲线拟合的隧道激光点云滤波方法及其应用 被引量：13
6
作者 徐光华 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第5期42-45 108,108,共5页
提出了利用二次曲线拟合地铁隧道中轴线方法,建立了地铁里程与隧道盾构环片之间的对应关系。首先沿中轴线对隧道盾构环片进行分割,针对分割后盾构片上附着的金属支架等噪声点,提出基于隧道设计半径的粗滤噪和基于多项式拟合的精滤噪相... 提出了利用二次曲线拟合地铁隧道中轴线方法,建立了地铁里程与隧道盾构环片之间的对应关系。首先沿中轴线对隧道盾构环片进行分割,针对分割后盾构片上附着的金属支架等噪声点,提出基于隧道设计半径的粗滤噪和基于多项式拟合的精滤噪相结合的滤噪方法,然后对滤噪后的两期隧道点云分别建立数字表面模型(DSM)并进行叠加分析,获取不同里程处的隧道形变情况。试验表明,该方法可获得地铁隧道内任意处的形变量,可为相关研究工作提供借鉴。 展开更多
关键词 隧道中轴线 隧道滤噪 隧道模型 形变监测
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基于椭圆柱面模型的隧道点云滤波方法 被引量：22
7
作者 卢小平 朱宁宁 禄丰年 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1476-1482,共7页
由于地铁盾构环片附着了大量的螺栓和螺丝以及隧道内壁上安装的大量金属支架、电器设备等附属物,使得获取的激光点云数据包含了大量的非隧道内壁点(以下简称非点),从而影响到隧道点云在形变监测、三维建模等方面的应用。本文提出基于区... 由于地铁盾构环片附着了大量的螺栓和螺丝以及隧道内壁上安装的大量金属支架、电器设备等附属物,使得获取的激光点云数据包含了大量的非隧道内壁点(以下简称非点),从而影响到隧道点云在形变监测、三维建模等方面的应用。本文提出基于区域分割的椭圆柱面模型方法来滤除非点,将地铁隧道横截面视为椭圆(根据盾构施工特点),利用获取的隧道原始点云数据提取出隧道中轴线,并沿隧道中轴线正交方向将点云分割为等间隔区域,然后利用各区域的点云分别迭代拟合为椭圆柱面,从而实现对隧道内壁非点的自动滤除。实验结果表明,该方法能够有效滤除隧道内的非点,为三维激光扫描技术用于地铁隧道形变监测提供高质量的点云数据。 展开更多
关键词 椭圆柱面模型 点云滤波 隧道中轴线 非点
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