一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，涉及地下综合管廊三维激光扫描应用技术领域，包括数据采集，数据预处理，点云手动拼接与边框点云制作，廊道点云和边框点云拼接；本发明专利技术提高了扫描效率，使扫描更加便捷，同时也解决了扫描距离和站数增加导致的误差不断变大的问题，提高了点云拼接的精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法


[0001]本专利技术涉及地下综合管廊三维激光扫描应用
，尤其涉及一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法。

技术介绍

[0002]目前地下隧道点云拼接的方式是利用标靶球进行拼接，根据标靶球不同的布设方式可分为局部拼接和全局拼接。但是无论使用什么拼接方式，根据误差传播定律，随着扫描距离和测站数的增加，误差不可避免的会不断增大。因此诞生了一种带棱镜的标靶球，可以在作业时就得到标靶球的坐标，但是这需要前期大量的控制测量，并在扫描时会花费更多的时间。
[0003]地下综合管廊比大多数隧道的空间更加狭窄，所以扫描所需的站数会更多，控制测量的难度也更大，因此，亟需研究一种更具实用性的可以控制误差的点云拼接方法；
[0004]为此，我们提出了一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，提高了扫描效率，使扫描更加便捷，同时也解决了扫描距离和站数增加导致的误差不断变大的问题，提高了点云拼接的精度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，该方法具体步骤如下：
[0008]S1、数据采集；
[0009]S2、数据预处理：对扫描完成的数据用专业软件进行预处理；
[0010]S3、点云手动拼接与边框点云制作：对点云进行人工手动拼接，将各个扫描的点云转换到同一坐标系下，利用设计图将地下综合管廊的边框转换为地下综合管廊的边框点云；
[0011]S4、廊道点云和边框点云拼接：将初步拼完的廊道点云与边框点云进行匹配。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：步骤S1中所述数据采集具体过程为：首先进行仪器架设和放置标靶球，标靶球和测站间距根据实际情况考虑，两测站间需要有三个共同的标靶球，并且标靶球位置需要随机放置，不能共面或者共线，扫描进行数据采集，后重复步骤S1，直至数据全部采集完成。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：步骤S2中所述预处理包括但不限于赋彩色、距离过滤及目标查找。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：步骤S3中利用设计图将地下综合管廊的边框转换为地下综合管廊的边框点云具体步骤如下：
[0015]S31、打开廊道CAD设计图；
[0016]S32、将拼接廊道部分的CAD图单独取出；
[0017]S33、将取出的CAD图的线利用工具转化为点；
[0018]S34、提取转化来的点为.xls文件；
[0019]S35、根据所需的点云格式，将.xls文件修改为点云文件；
[0020]S36、将制作的边框点云文件导入点云处理软件。
[0021]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0022]本专利技术提高了扫描效率，使扫描更加便捷，同时也解决了扫描距离和站数增加导致的误差不断变大的问题，提高了点云拼接的精度。
附图说明
[0023]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0024]图1为本专利技术的处理流程图；
[0025]图2为本实施例中空间关系图；
[0026]图3为本实施例中搬站示意图；
[0027]图4为本实施例中手动拼接示意图；
[0028]图5为本实施例中部分手动拼接完的点云示意图；
[0029]图6为本实施例中边框点云示意图；
[0030]图7为本实施例中处理完成的点云示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]请参阅图1
‑
图7，一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，该方法具体步骤如下：
[0033]数据采集：
[0034]I、进行现场踏勘：根据廊道的宽度确定扫描仪每站间距，由图2可以推出公式α＝arctan(S/D)，已知当α大于60
°
时，测距误差会急剧上升，由此可以计算出最大测站间距S；
[0035]II、布设标靶球：标靶球的布设遵循随机原则，每测站间的标靶球不少于3个，三个标靶球不能共线和共面，接着架设扫描仪，扫描仪应尽量架设在廊道中轴线上，设置扫描仪参数，控制扫描仪进行扫描，本站扫描完成，移动扫描仪和两站间非重叠区域的标靶球，到下一站，进行扫描，具体可参考图3；重复扫描，直至扫描完全部廊道；
[0036]数据处理：
[0037]III、将扫描得到的点云数据导入点云处理软件，对点云进行预处理，接着对点云进行手动拼接：利用重叠区域的标靶球进行拼接，如图4所示；将全部点云拼接完成，部分点云如图5所示。
[0038]IV、利用设计图将地下综合管廊的边框转换为地下综合管廊的边框点云；
[0039]V、将初步拼完的廊道点云与边框点云进行匹配，根据点云特征点进行手动调整，调整完成的点云如图7所示。
[0040]本实施例中预处理包括但不限于赋彩色、距离过滤、目标查找。
[0041]本实施例另一种实施方式为，所述利用设计图将地下综合管廊的边框转换为地下综合管廊的边框点云具体步骤如下：
[0042]S1、打开廊道CAD设计图；
[0043]S2、将拼接廊道部分的CAD图单独取出；
[0044]S3、将取出的CAD图的线利用工具转化为点；
[0045]S4、提取转化来的点为.xls文件；
[0046]S5、根据所需的点云格式，将.xls文件修改为点云文件；
[0047]S6、将制作的边框点云文件导入点云处理软件，具体可参见图6。
[0048]综上，利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，包括获取初始点云数据，数据预处理，点云局部拼接，边框点云制作，廊道点云和边框点云拼接，通过上述方法，可以有效节约扫描时间，并避免了复杂的控制测量。
[0049]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：S1、数据采集；S2、数据预处理：对扫描完成的数据用专业软件进行预处理；S3、点云手动拼接与边框点云制作：对点云进行人工手动拼接，将各个扫描的点云转换到同一坐标系下，利用设计图将地下综合管廊的边框转换为地下综合管廊的边框点云；S4、廊道点云和边框点云拼接：将初步拼完的廊道点云与边框点云进行匹配。2.根据权利要求1所述的一种利用设计图进行地下综合管廊点云拼接的方法，其特征在于，步骤S1中所述数据采集具体过程为：首先进行仪器架设和放置标靶球，标靶球和测站间距根据实际情况考虑，两测站间需要有三个共同的标靶球，并且标靶球位置需要随机放置，不能共面或者共线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛鹏，
申请(专利权)人：薛鹏，
类型：发明
国别省市：