移动式三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

根据当前地铁隧道变形监测研究现状,利用移动式三维激光扫描技术对杭州市某运营地铁区间进行变形监测和分析,并利用全站仪对其监测结果进行精度检验.结果表明,利用移动式三维激光扫描技术能够分析出隧道变形情况,且精度满足工程要求.     

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。     

静站式与移动式三维激光扫描的精度对比分析

针对传统隧道变形监测周期长、工作量大、覆盖率低,而三维激光扫描具有效率高、点位全、方便快捷的特点,利用静站式与移动式三维激光扫描分别对控制点坐标进行提取,并对其精度进行评估。实验结果表明,X方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.9 mm和9.9 mm;Y方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.6 mm和9.7 mm; H方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.6 mm和10.0 mm。静站式三维激光扫描仪测得的控制点坐标偏差平均值分别为4.32 mm、4.84 mm和4.49 mm;移动式三维激光扫描仪测得的控制点坐标偏差平均值分别为7.59 mm、7.37 mm和8.00 mm。     

基于三维激光扫描技术的不规则物体表面积的测定方法

采用三维激光扫描技术可以快速获取物体表面的三维信息。对包含这些三维信息的点云进行处理能够获得广泛的应用。本文介绍了三维激光扫描仪的原理,并对其进行表面积计算和可行性研究,并在实际测量中进行应用。经验证采用三维激光扫描技术可以高精度、快速、便捷地实现不规则物体表面积的计算。     

激光点云在地铁盾构隧道病害诊断中的应用

移动式三维激光扫描技术在地铁盾构隧道安全监测工作中应用较为成熟。本文以地铁盾构隧道监测点云数据为基础进行研究,实现了地铁盾构隧道病害智能诊断。首先通过激光点云生成灰度图像;在此基础上运用卷积神经网络CNN,对地铁盾构隧道中的渗漏水和裂缝的识别技术进行了深入研究;最终生成隧道病害智能诊断系统,为地铁安全运营提供了智能监测方法,有效提高了我国地铁运营监测的技术水准。     

一种移动式隧道检测系统的硬件设计与试验

综合图像处理和激光扫描两种技术优势,设计一套移动式隧道自动化检测系统,详细介绍了系统所达到的目标,给出了系统硬件设计方案,阐述了建立隧道扫描点云模型和隧道影像数据处理方法,通过对武汉大学珞珈山隧道进行数据采集和数据处理试验,结果表明,系统达到了预期效果,实现隧道内部表面三维点云和全景影像的快速自动化采集,可应用于隧道病害的检测分析。     

移动三维激光扫描技术在隧道结构监测中应用

我国地铁隧道监测主要以全站仪为主的传统测量,监测点有限,监测过程缓慢,难以全面反映隧道结构的变形。本文针对地铁隧道结构特点,提出了一种基于新型移动式三维激光测量技术的隧道结构监测方案。首先利用移动激光扫描获取高密度点云数据;然后通过自动识别提取隧道顶部的环片拼接缝,以此为基础结合点云数据提取各环片断面信息,对环片结构进行分析;最后利用综合数据管理平台对各类监测成果进行管理分析,实现隧道结构变化的科学管理。实际工程应用表明,该方案监测结果准确、成果分析与管理更加科学,满足隧道健康监测的需求。     

三维激光扫描技术运用于隧道断面变形测量

随着人们对隧道建筑安全意识的不断提升,基于原有的隧道断面变形测量方法测量精度较低的问题,设计基于三维激光扫描技术的隧道断面变形测量方法。采用三维激光扫描仪进行隧道断面信息获取,并通过获取到的信息构建断面坐标系。通过点云计算完成断面信息数据的预处理,采用坐标系变换、点云信息分离、信息滤波以及信息去噪完成预处理过程。基于对隧道断面变形形式的过往研究,选择椭圆方程完成对隧道断面变形测量的控制。至此,基于三维激光扫描技术的隧道断面变形测量方法完成。设计对比实验,与原有测量方法相比,此方法的测量图像与样本图像更为相似。因而,此方法在隧道的测量中更有效,效果更加优越。     

移动式三维激光扫描系统在轨道结构变形分析的应用

轨道交通结构变形及病害发展是众多安全事故的直接原因。对运营期地铁隧道全方位的检测是保证地铁安全运营的重要工作。移动三维激光扫描技术应用于地铁隧道的健康检测是近年来研究的热点。利用移动式三维激光扫描系统快速获取高分辨率点云,经过点云处理与分析软件计算地铁隧道的椭圆度、断面收敛、错台、限界等参数,采用与人工测量方式对比完成精度分析,并结合实例验证其可行性。结果表明:移动式三维激光扫描技术保证了数据获取的连续性,提升了数据获取的准确度和效率,可满足轨道交通建设和运营管理部门对结构测量、监测与病害检测精度、自动化、实时化、集成化的迫切需求。     

一种改进RANSAC算法的三维激光扫描断面直径提取方法

传统方法检测轨道交通结构信息周期长、作业效率低,而移动式三维激光扫描速度快但数据量大,计算效率低。本文针对地铁盾构断面的特点提出了一种改进RANSAN算法的三维激光扫描断面直径提取方法,该方法有效减少了算法的迭代次数,提高了计算效率,同时通过改进RANSAC的算法获取隧道最大断面直径与TM50全站仪获取的隧道最大断面直径进行对比分析,试验结果表明：基于改进的RANSAC算法提取隧道最大断面直径具有较高的精度和可靠性,可为地铁隧道变形监测提供有力的数据支撑。     

圆锥扫描式机载激光测深系统扫描轨迹建模与分析

对圆锥扫描式机载激光测深系统在海面上的激光脚点扫描轨迹进行几何建模,重点分析了水文模式下激光脚点扫描轨迹的平均测点密度和覆盖效率。根据设定的几何模型,以CZMIL机载激光测深系统为例,计算得到单航线测量模式下双向扫描区域激光脚点"最小距离"小于1.6 m的比例为99.78%,5 m×5m大小的格网内激光脚点的平均数目为11.93个。另外,对激光测深系统旁向重叠度和两条航线扫描轨迹进行了分析,认为31.3%的旁向重叠度可以保证不产生飞行漏洞,但对激光脚点的测点密度提升效果并不明显。最后,对激光脚点分布的不均匀性进行了分析,讨论了不同的激光测深系统参数对测点密度和测量效率的影响效果。     

激光扫描数据的可视化技术

激光扫描数据是离散的矢量点构成的“点云”,没有任何明显的形体信息和拓扑关系信息。对移动激光扫描数据的处理与信息提取过程中,提出了三种不同的可视化方案将其可视化,可满足不同的任务需求。     

激光扫描数据的多站配准方法

介绍了激光扫描数据多站配准的目的,详细阐述了固定球公共点转换法、ICP算法和测量设备绝对定位法的原理以及实现方法,并分析了3种方法的优缺点。对激光扫描仪数据处理以及逆向工程、曲面质量检测和虚拟现实等领域的相关问题具有一定参考。     

基于扫描线的城区机载激光扫描数据滤波算法研究

针对城市地区机载激光扫描数据中提取数字地面模型这一问题,提出一种以机载激光雷达扫描线为基础的1维地形特征提取与局部参数化表面拟合调整相结合的滤波算法。并通过实验验证该算法对城市地区滤波的有效性。     

地图扫描数字化的误差分析

对地图扫描数字化的作业特点和误差来源进行了分析、比较，对扫描数字化窨数据的误差性质和精度进行了探讨，并用几幅1：500的地籍图进行扫描数字化试验，对其中明显地物点的扫描数字化误差进行了统计检验。检验结果表明，扫描数字化数据误差不一定服从正态分布，且更多地表现出系统性，本文的分析对今后进一步分析扫描数字化误差性质，控制GIS数据质量具有一定意义。     

激光扫描测高技术的发展与现状

回顾了机载激光扫描测高技术的发展历史，总结了当前国内外的研究现状，展望了今后发展趋势及应用前景，并指出了机载激光扫描测高目前还有待于进一步解决的关键问题，最后对我国发展研究应用这一技术提出了若干建议。     

Digital Elevation Models By Laser Scanning

The TopoSys laser scanner system is designed to produce digital elevation models (DEMs) at a maximum accuracy of 0.5 m in x and y and 0.1 m in z. The regular scan pattern and the measurement frequency of 80 000 measurements per second (on average 5 measurements per m2) form the basis for high quality DEMs.
The mainly automated data processing makes it possible to generate DEMs of large areas in a short production time. The DEMs produced come into common use as basic data for different applications, some of which are water resources management, shoreline control, planning of utility lines and urban planning (simulation of noise and pollution distributions). The performance of the system is illustrated with the help of DEM sections produced with the TopoSys system.     

地图扫描数字化中的图形纠正

地图扫描数字化是GIS数据采集的重要手段，地图上的图形经扫描数字化后，其几何形状和面积因误差的存在而发生改变。文中利用几何纠正与面积会合的方法建立数字化点的误差模型，并根据解算结果对GIS中的图形进行纠正，使数字化的图形面积与实测面积相一致，以满足土地管理及城市规划等部门的需要。     

扫描输入数据的颜色校正

提出了RGB子空间的概念 ,并在RGB子空间内使用最小二乘原则建立从设备RGB空间直接到CIELAB空间的三维一阶映射方程 ,实现了对扫描输入数据的颜色校正。通过试验验证 ,理想色与分别在各RGB子空间内建立的颜色映射方程所计算颜色的色差明显小于与在整体空间建立的映射方程所计算颜色的色差