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基于实测点云数据的隧道分割及形变检测方法 被引量：4
1
作者 刘树亚 徐剑敏 鲁德宁 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期531-536,共6页
为了解决隧道形变检测准确性低、分析不全面的问题,对隧道三维点云轴线提取、隧道影像生成及分割、隧道点云数据分割和隧道断面形变检测等方面进行研究。对于三维激光扫描仪获取到的隧道原始点云数据,首先基于设计轴线,对RANSAC算法进... 为了解决隧道形变检测准确性低、分析不全面的问题,对隧道三维点云轴线提取、隧道影像生成及分割、隧道点云数据分割和隧道断面形变检测等方面进行研究。对于三维激光扫描仪获取到的隧道原始点云数据,首先基于设计轴线,对RANSAC算法进行改进,来拟合等间距隧道断面圆心,并采用基于最小二乘优化的3次B样条曲线拟合方法,获取隧道实测轴线;其次,通过从点云数据到影像的数据转换方法,生成隧道反射率影像,并进一步利用点云数据几何特征生成几何权重图,应用边界检测提取隧道影像中的边界线;然后,将边界线像素映射至隧道三维点云数据空间,实现隧道点云数据的分割;最后,设计一种精确的隧道断面形变分析方法,分析断面形变。试验表明:本算法可精确分割隧道点云数据,提高隧道断面形变检测的准确度和可靠性。 展开更多
关键词 形变检测 点云数据 轴线拟合 隧道分割
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多尺度与注意力聚合的隧道点云语义分割方法
2
作者 黄星霖 张星 +1 位作者 李清泉 周宝定 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2024年第7期56-65,共10页
针对在低照度和弱纹理复杂的隧道环境中,采用三维激光扫描技术采集点云数据,点云语义分割精度难以保障的问题,提出一种基于点云动态图卷积网络改进的隧道点云语义分割网络(TDGCNN)。该网络采用多尺度策略改进边缘卷积层,扩展邻域范围,... 针对在低照度和弱纹理复杂的隧道环境中,采用三维激光扫描技术采集点云数据,点云语义分割精度难以保障的问题,提出一种基于点云动态图卷积网络改进的隧道点云语义分割网络(TDGCNN)。该网络采用多尺度策略改进边缘卷积层,扩展邻域范围,以增强对边缘特征的获取能力;同时,引入两种注意力机制,对特征进行聚合和学习,去除冗余特征。实验结果表明,TDGCNN在隧道点云数据集上的总体精度(OA)达到98.78%,平均交并比(mIoU)为84.95%,表现优于DGCNN、PointNet、PointNet++及GeoSegNet。在WHU-TLS数据集上的验证了TDGCNN对不同隧道场景的鲁棒性,通过消融实验则证实了网络中加入的两种策略的有效性,表明了TDGCNN能有效利用不同层次的特征,提升隧道点云语义分割精度。 展开更多
关键词 隧道三维点云 语义分割 多尺度 注意力机制
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基于断面基准面点云模型的隧道管片分割与断面提取 被引量：4
3
作者 余建伟 廖江海 +2 位作者 陈智鹏 熊永钢 熊智敏 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第10期159-162,共4页
隧道变形的精确测量对于掌握隧道衬砌结构的变化及其发展规律、保障隧道的安全运行具有重要意义。本文首先借助轨载移动三维激光测量系统获取地铁隧道的激光点云,结合隧道呈柱面的几何特点,提出一种基于断面基准面投影的盾构隧道点云模... 隧道变形的精确测量对于掌握隧道衬砌结构的变化及其发展规律、保障隧道的安全运行具有重要意义。本文首先借助轨载移动三维激光测量系统获取地铁隧道的激光点云,结合隧道呈柱面的几何特点,提出一种基于断面基准面投影的盾构隧道点云模型构造方法;然后利用断面基准面点云的高度梯度与三维特征分割隧道管环并提取隧道断面,从而获取盾构隧道的连续横断面,为隧道变形监测提供基础。 展开更多
关键词 盾构隧道 断面基准面 激光点云 管片分割 断面提取
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面切割结合k-means聚类的测点自识别隧道监测方法 被引量：2
4
作者 郑荣政 吴勇生 +2 位作者 苏哿 张浩 杨承昆 《铁路技术创新》 2022年第3期36-41,共6页
我国铁路隧道监控采用全站仪、水准仪等设备的传统量测方法,存在自动化、智能化水平低,以及现有基于三维激光扫描技术的隧道断面自动监控量测方法存在前后2次监测测点不对应等问题。提出将传统测量与三维激光扫描技术相结合的隧道监控... 我国铁路隧道监控采用全站仪、水准仪等设备的传统量测方法,存在自动化、智能化水平低,以及现有基于三维激光扫描技术的隧道断面自动监控量测方法存在前后2次监测测点不对应等问题。提出将传统测量与三维激光扫描技术相结合的隧道监控量测方法(简称结合量测法),首先扫描平面监测标靶,通过生成隧道面缓冲区并切割隧道面点云获得监测标靶点云,然后通过k-means聚类方法自动识别监测标靶中心坐标,从而完成标靶自识别的自动化隧道监控量测。进一步比较传统标靶量测方法、点云处理软件识别标靶和结合量测法识别标靶的坐标误差及多站相对距离测量差,结果表明结合量测法标靶识别方法坐标测量内符合精度小于0.5 mm,以高精度全站仪测值作为真值时的外符合精度小于1.0 mm,总体符合铁路隧道监控量测1.0 mm的精度要求。 展开更多
关键词 铁路隧道 监控量测 三维激光扫描 点云分割 K-MEANS聚类 标靶自动识别
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基于地基LiDAR点云和LPF算法的盾构隧道病害检测研究 被引量：2
5
作者 翟宏亮 郑干 +1 位作者 梅东 王何龙 《国外电子测量技术》 北大核心 2022年第12期84-88,共5页
盾构隧道病害检测对地铁的安全运营具有重要意义。针对盾构隧道衬砌管片脱落、渗漏水等常见病害的检测问题,提出一种基于地基LiDAR点云和局部预拟合(local pre-fitting, LPF)能量驱动主动轮廓图像分割的隧道衬砌病害检测方法。首先采用... 盾构隧道病害检测对地铁的安全运营具有重要意义。针对盾构隧道衬砌管片脱落、渗漏水等常见病害的检测问题,提出一种基于地基LiDAR点云和局部预拟合(local pre-fitting, LPF)能量驱动主动轮廓图像分割的隧道衬砌病害检测方法。首先采用圆柱投影方法将隧道衬砌表面三维LiDAR点云展开生成二维点云图,依据点云反射强度采用栅格化方法获取隧道衬砌表面点云灰度图像;然后基于LPF能量驱动图像分割方法对展开的衬砌表面灰度图像进行分割,检测、识别出病害。试验分析结果表明,上述方法能够有效地检测出盾构隧道衬砌病害,与其他检测方法相比其准确率、召回率较高,虚警率、面积误差较小,计算时间较少。 展开更多
关键词 盾构隧道 病害检测 地基LiDAR 点云 LPF算法 图像分割
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基于图像分割的地铁隧道渗漏水快速检测
6
作者 王勇 刘健 +1 位作者 孔祥思 赵曼 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第8期78-82,共5页
地铁隧道具有线路长、地质环境复杂、环片数量多、检测作业时间短等特点。隧道结构渗漏水病害检测是保障地铁隧道安全的重要工作,传统人工巡查检测方法检测速度慢,需耗费大量的人力物力,不能满足地铁更好运营需求。为提高隧道渗漏水检... 地铁隧道具有线路长、地质环境复杂、环片数量多、检测作业时间短等特点。隧道结构渗漏水病害检测是保障地铁隧道安全的重要工作,传统人工巡查检测方法检测速度慢,需耗费大量的人力物力,不能满足地铁更好运营需求。为提高隧道渗漏水检测效率,更好地适应轨道交通运营需求。本文依托高速移动三维激光扫描技术获取点云数据,提出局部图像分割方法,获取隧道渗漏水病害信息。首先通过空间变换法将三维点云数据转换为二维正射影像,采用图像二值化处理算法增强隧道渗漏水病害区域的边缘信息;然后利用区域描述算法对图像内的渗漏水区域进行分析,获取渗漏水病害区域的大小和里程信息,从而达到自动化识别隧道结构病害。研究结果表明,本文方法可快速检测地铁隧道内渗漏水病害的位置、面积等信息,节约检测时间和检测成本的同时保证了检测结果的准确性。 展开更多
关键词 隧道结构渗漏水 移动三维激光 三维点云 正射影像 局部图像分割
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