基于椭圆柱面模型的隧道点云滤波方法

摘要：

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.

关键词：椭圆柱面模型、点云滤波、隧道中轴线、非点

所属期刊栏目：41

分类号：P237.9(摄影测量学与测绘遥感)

资助基金：The 2016 National Key Research and Development Plan,No.2016YFC0803103;the Science and Technology Innovation Team in Colleges and Universities of Henan Province Support Plan,No.14IRTSTHN026;the Geographic Mine Monitoring and Wisdom Mine Supported by Henan Province Innovative Technology Teams the Doctoral Foundation of Henan Polytechnic University,No.B2013-018.2016年国家重点研发计划2016YFC0803103;河南省高校科技创新团队支持计划14IRTSTHN026;地理矿情监测与智慧矿山河南省创新型科技团队支持计划;河南理工大学博士基金B2013-018.

在线出版日期：2017-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1476-1482