利用人工鱼群算法优化高斯过程模型及应用分析

基于高斯过程利用传统共轭梯度法搜索超参数,存在对初始值依赖性强、获得局部最优解的不足。本文采用人工鱼群算法对超参数进行智能寻优,建立了基于人工鱼群算法的高斯过程模型对变形体形变进行预测分析。通过隧道和基坑两个工程实例计算比对分析,NN、SE和RQ 3种核函数中NN核函数的预测效果最好,平均相对误差分别为0.69%和1.06%。结果表明超参数优化模型的预测精度得到了较大的提高,改善了高斯过程算法本身存在的超参数求解方面的不足,效果明显。     

3D扫描测量与BIM技术在大型异形建筑施工中的应用

依托某大型异形建筑项目的施工案例,针对锥形结构面板加工制作与内部钢主体结构协调设计和施工的难题,将BIM技术和3D激光扫描技术相结合,采用激光扫描测量主体结构后逆向生成相关模型,再与结构模型、次结构模型相互配合,解决了专业间配合难题,圆满地实现了深化设计和施工目标.介绍了三维激光扫描和BIM技术的应用原理、作业流程以及...     

基于线特征匹配的钢结构模拟预拼装方法

现有的基于三维激光扫描技术对大型钢结构进行数字模拟预拼装的方法多为基于特征点匹配的方式,该方法存在自动化程度低、工作量大且精度差的问题.为此,提出一种基于线特征匹配的钢结构模拟预拼装方法,该方法首先基于切片的方式提取待拼装处两构件的线特征,然后通过线特征自动匹配的方式实现两构件的模拟预拼装.采用某钢结构桥梁构件点云数据...     

基于人工鱼群优化的BP神经网络WiFi指纹室内定位方法

针对传统的基于反向传播(BP)神经网络室内定位算法存在着低精度和慢收敛问题,且考虑到室内环境复杂,通常存在多径效应,无法使用信号强度衰减测距模型进行精确定位,提出一种改进的人工鱼群优化的BP神经网络WiFi指纹室内定位算法．利用人工鱼群觅食和寻优方式来提高全局寻优搜索的速度和能力,采用改进的人工鱼群算法(IAFSA)优化选取室内定位BP神经网络的权值和阈值,有效避免了传统BP神经网络的预测值易陷入局部最优的缺点,同时利用高斯滤波对信号进行去噪处理,建立采样点获取到的信号强度值(RSSI)与位置坐标的关系．实验结果证明所提方法与传统的BP神经网络方法相比,平均定位误差减少了0.75 m,平均定位精度提高32.2％,提高了定位可靠性,算法具有更好的稳定性.      

利用改进ORB算法的无人机影像匹配

针对ORB算法面对光照变化时提取特征点数量不稳定及特征点定位精度仅有像素级的问题,本文设计了一种基于前背景对比的自适应阈值方法,且结合现有的亚像素定位方法对ORB算法进行了改进。同时为了避免RANSAC算法因需人工设置阈值导致误差的问题,将MAGSAC++算法引入特征匹配过程,用于误匹配剔除。试验结果表明,改进算法能够获取数量较多的匹配数目,对光照变化具有更好的稳健性,且匹配精度提高了7%以上。     

基于移动三维扫描的地铁隧道快速全方位变形检测方法研究

地铁隧道保护监测是城市轨道交通正常运营的重要保障,现行以静站式设站、相邻测站逐站拼接的隧道变形、收敛等三维激光扫描监测方法虽然渐渐成熟起来,但逐站拼接带来的误差累积和缓慢的作业效率仍然是地铁隧道保护监测的瓶颈。本文在分析移动式三维激光扫描技术原理和优势的基础上,研究了移动式三维激光扫描技术用于地铁隧道点云数据快速采集方法,提出了基于隧道椭圆参数模型的改进RANSAC算法,通过对隧道断面点云数据去噪、拟合、提取地铁隧道变形信息,进而实现断面变形分析。结果显示该方法可以快速、全方位准确获取隧道断面数据,为地铁隧道保护监测提供了一种新型高效的技术途径。     

融合SFM先验信息的城市三维线段重建算法

针对城市场景中大量存在的边线结构特征,该文提出了一种融合SFM先验信息的城市三维线段重建算法.该文算法首先在影像金字塔中构建精简的二维线段集;然后将相机位姿及稀疏点等数据作为先验信息,引入极线约束、方向约束和深度约束构建匹配线对;最后根据匹配线对重建出三维线段集.实验结果表明,该文提出的三维线段重建算法,在保持场景完整性的同时,能够有效地减少线段误匹配和重建结果冗余,缩短重建时间,提高三维线段重建结果精度.     

基于RANSAC算法的隧道点云横断面提取

针对最小二乘法对所有点(包括局外点)拟合难以得到最佳线性参数的问题,本文基于RANSAC算法对观测值随机抽样进行参数估算,判断符合模型的内部点为一致集,并通过迭代得到足够的一致集,最后设计试验验证该算法的适用性;对隧道点云采用基于中轴线方法进行边界提取,以及三维激光扫描用于生产实践提供参考意义.     

基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法

随着三维激光扫描技术应用领域的不断拓展,对点云数据三维建模的需求越来越迫切。曲面重建技术作为三维建模的核心技术之一,在逆向工程、计算机视觉、计算机制图以及虚拟现实等技术领域都有着非常广泛的应用前景。本文提出一种基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法,其本质是一种结合了曲面生长算法思想的贪心算法,即在一定约束条件下,按照最优三角形选择标准,算法从预先构建好的三维狄洛尼三角网中,逐个筛选出最优三角形添加到生长曲面上,最终输出由一系列显式三角形所组成的流形曲面。这种方法对比目前主流的隐式曲面重建算法具有参数依赖性较小、不需要计算法线等优点,并且能够重建地形扫描、建筑物扫描和精细化扫描的点云模型。利用此算法对多种点云模型进行曲面重建试验,结果表明该算法生成曲面质量好、重建效率高、实用性强,能够很好地应用于三维建模领域。     

三维激光扫描结合BIM技术的古建筑三维建模应用

完备的图纸资料是古建筑加固、修缮的关键,当前大量古建筑的现存资料不能满足修缮的要求,因此对古建筑建立电子信息档案意义重大。原有建筑信息获取方法通过传统人工测绘结合CAD来实现,此方法效率低、成本高且测量过程中容易对古建筑造成二次破坏。鉴于此,依托青岛市广兴里里院,将三维激光扫描技术与BIM技术相结合,对古建筑从获取点云数据到特征线提取再到创建三维模型全过程进行研究,以期为损坏的古建筑进行恢复、再现和重建提供技术支持。研究表明,该技术能够达到建模精度,效率高,在测量过程中可避免对古建筑的破坏,可以为类似工程提供借鉴参考。     

基于车载激光扫描的公路三维信息提取

针对公路信息系统建设中数据生产成本、数据精度和生产效率间存在重要矛盾的问题,作者采用车载激光扫描方式快速获取公路及其两侧地物高精度三维表面信息,根据公路自身形态结构特征及其在车载激光扫描数据表达中的特点,实现了公路边界信息的自动提取、路面上车辆信息的自动探测与去除以及空洞的自动填补,并实现路面信息和公路边坡信息的快速获取。试验证明作者提出的方法具有较高精度和较强适应性,为解决数据生产中的矛盾指出一个新途径。     

基于激光扫描技术的建筑物三维重建

三维激光扫描技术作为一种新型高精度的全自动立体扫描技术,区别于传统的单点式测量,它能够快速获取被测物体表面大量的三维空间坐标。同时获得的点云数据不仅能够直观地表现出物体属性,还能构造出目标物的三维模型进行规划分析,大大推动了数字城市的建设进程。而本文详细介绍了三维激光扫描技术,并结合实际案例来阐述利用地面激光扫描仪对青岛市某高层建筑进行外业测量以及点云数据处理,最终利用Realworks和Sketchup软件对点云数据进行三维重建及展示。     

地面3维激光扫描技术在古建筑保护中的应用研究

地面3维激光扫描仪是通过高速激光扫描测量的方法,大面积、高分辨率地快速获取被测对象表面的3维坐标数据,根据3维数据可以构建3维模型,为古建筑保护等提供数据依据。本文对地面3维激光扫描技术进行了简单探讨,通过具体实例研究分析其在古建筑保护中的应用。     

地面三维激光扫描技术应用于井架整体监测研究

主要论述井架点云数据获取、坐标数据转换、冗余信息去噪等方法,将不同时期获取的点云数据分别建立三角网模型,通过模型整体对比获取井架的变形量,分析了三维激光扫描技术在煤矿井架变形监测的可行性。     

基于地面三维激光扫描技术的滑坡模型监测与预测

地面三维激光扫描技术可以高精度、高密度、高速度、非接触地测量滑坡表面三维空间坐标,从而得到滑坡模型地表的整体变形资料.文章结合滑坡模型试验,利用灰色模型GM(1,1)对模型中提取的两个监测点的三维坐标位移进行预测,经由实测值与预测值比较、误差检验、图形对比等得出结论:灰色模型可以应用于长期的滑坡控制点三维坐标位移预测中.     

基于车载三维激光扫描的地形图数据采集的研究

文章从三维激光扫描仪在测量中的作用入手,重点介绍了三维激光扫描技术在国内的应用现状,并与传统数据采集方式进行了比较。结合应用实例将三维激光扫描技术应用于大比例尺地形图测量,运用这项技术进行外业数据采集,与传统全站仪数据采集进行了精度比较。结果表明了三维激光扫描技术方案能够克服传统测量方式缺点,保证测绘数据质量,能够提高作业效率。     

利用三维激光点云重构建筑物模型

随着三维激光点云数据获取能力的提升,基于三维激光点云进行建筑物模型重建与立面测绘成为工程应用中常用的方法。三维激光点云数据能够体现建筑物丰富和直观的细节信息,然而海量数据处理给建筑物模型构建带来了极大挑战。本文通过对建筑物的三维激光点云数据进行横切得到建筑物轮廓点,并采用基于遗传算法的TSP算法对轮廓点进行处理以获取建筑物各立面的方程系数,最终实现建筑物模型的构建和获取详细的建筑物立面数据。试验结果表明,此方法可以较好地实现LOD1级建筑物模型的构建,进而为更高(LOD3)级别的建筑物模型构建提供依据。     

三维激光扫描在建设工程竣工规划核实中的应用研究

本文介绍了建设工程竣工规划核实的主要方式,阐述了测量在竣工规划核实中的重要性,及目前核实方式中存在的问题.然后,针对三维激光扫描的技术原理,分析了三维激光扫描技术在竣工规划核实中应用的可行性,并通过对控制点布设、点云配准、建筑物特征点提取等技术方法的研究,实现了三维激光扫描在竣工规划核实中的应用,具有一定理论意义和实用价值.     

基于地面三维激光技术的建筑物变形监测研究

地面三维激光雷达测量系统是最近几年刚刚新生的一个测量技术,本文提出一种研究建筑物变形的方法即用三维激光扫描仪对建筑物或者构筑物进行三维扫描并获得建筑物的三维点云模型,然后通过前后两次建筑物的三维点云数据的比对、分析,可以对建筑物进行平面位移监测、沉降监测、倾斜分析、整体形变监测。