[发明专利]一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法

说明书

本发明公开了一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法，涉及桥梁监测方法领域，为解决现有技术中的桥梁全貌三维信息难以完整性采集，受地面生产环境条件的约束限制强的问题。一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法，包括以下步骤：步骤一：基准点布设与测量，像控点布设与测量；步骤二：三维激光扫描测量中制定扫描方案；步骤三：三维激光扫描测量中外业扫描；步骤四：三维激光扫描测量中点云去噪；步骤五：三维激光扫描测量中点云数据配准；步骤六：倾斜摄影测量中航线设计与飞行；步骤七：倾斜摄影测量中影像噪声去除；步骤八：倾斜摄影测量中空三加密；步骤九：倾斜摄影测量中密集匹配。

技术领域

本发明涉及桥梁监测方法领域，具体为一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法。

背景技术

传统桥梁变形监测以几何水准、静力水准、引张线或光学几何观测为主，对桥梁主体的变形数据采集直观性不强，难以描述细部变化信息。传统监测方法是通过连续和定期的单点观测，对多期观测数据进行对比分析，完成对桥梁安全性的确定，但是在对桥梁整体变形或任意位置的变形情况无法准确获取。倾斜摄影和三维激光扫描技术凭借其独特的数据获取方式，方便、快速、全面地获取桥梁表面的三维数据，精度均匀、密度高，可以很明显地反映出桥梁表面的细节变化，便于整体从形态上分析和评价变形。因此，在桥梁变形监测方面具有广阔的应用前景。

三维激光扫描在地面上以一定的角度扫描，直接获取桥梁的表面三维坐标，形成激光点云数据，但难以实现桥梁全貌三维信息完整性采集，倾斜摄影测量则具备了灵活的空对地观测视角，受地面生产环境条件的约束限制较弱，能有效采集到地面三维激光扫描盲区数据；因此市场急需研制一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法来帮助人们解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法，以解决上述背景技术中提出的桥梁全貌三维信息难以完整性采集，受地面生产环境条件的约束限制强的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法，包括以下步骤：

步骤一：基准点布设与测量，像控点布设与测量；

步骤二：三维激光扫描测量中制定扫描方案；

步骤三：三维激光扫描测量中外业扫描；

步骤四：三维激光扫描测量中点云去噪；

步骤五：三维激光扫描测量中点云数据配准；

步骤六：倾斜摄影测量中航线设计与飞行；

步骤七：倾斜摄影测量中影像噪声去除；

步骤八：倾斜摄影测量中空三加密；

步骤九：倾斜摄影测量中密集匹配；

步骤十：点云融合；

步骤十一：三维模型建立；

步骤十二：监测信息提取。

作为本发明的一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法优选技术方案，所述步骤一中，基准点和像控点测量坐标为三维坐标。

作为本发明的一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法优选技术方案，所述步骤三中，通过精细扫描标靶作为点云内业处理的控制点。

作为本发明的一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法优选技术方案，所述步骤四中，对原始扫描点云数据进行简化压缩处理，提取桥梁数据。

作为本发明的一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁监测方法优选技术方案，所述步骤五中，点云数据配准结合两种配准方法，一种是基于特征点的配准方法，另一种是基于无特征点的配准方法。