[发明专利]隧道施工区域三维模型构建方法及系统

说明书

本发明提供了一种隧道施工区域三维模型构建方法及系统。其中，一种隧道施工区域三维模型构建方法，包括：共轴获取隧道施工区域的三维激光点云数据及若干个二维图像，所有二维图像可拼接成隧道施工区域全景图；将所有二维图像进行球面投影，同时将二维图像中像素点的RGB信息直接赋予至相同角度的三维激光点云数据处，直接拼接所有二维图像，构建出隧道施工区域三维模型。

技术领域

本发明属于隧道施工区域建模领域，尤其涉及一种隧道施工区域三维模型构建方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

隧道施工区域建模的过程中，发明人发现以下问题:1)数据采集精度均受操作人员专业水平、技术素养的制约，无法大规模普及；2)面对隧道及地下工程中高粉尘浓度，光照条件不均匀的环境，现有的非接触式采集方法均不能正常适用；3)目前数据采集完成后需返回工作室进行分析，得到分析结果时往往施工已进入下个循环，对施工无法形成有效的指导意义；4)目前均需人员携带设备，长时间在危险区域下方进行数据采集，落石时有发生，严重威胁生命财产安全；隧道及地下工程中粉尘、瓦斯气体、放射性气体等对人员健康产生较大影响；5)现有接触式方法测量范围仅在人员能触及的小部分范围。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供一种隧道施工区域三维模型构建方法，其能够准确地构建出隧道施工区域三维模型。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隧道施工区域三维模型构建方法，包括：

共轴获取隧道施工区域的三维激光点云数据及若干个二维图像，所有二维图像可拼接成隧道施工区域全景图；

将所有二维图像进行球面投影，同时将二维图像中像素点的RGB信息直接赋予至相同角度的三维激光点云数据处，直接拼接所有二维图像，构建出隧道施工区域三维模型。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种隧道施工区域三维模型构建系统，其能够准确地构建出隧道施工区域三维模型。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隧道施工区域三维模型构建系统，包括：

共轴数据获取模块，其用于共轴获取隧道施工区域的三维激光点云数据及若干个二维图像，所有二维图像可拼接成隧道施工区域全景图；

数据匹配投影模块，其用于将所有二维图像进行球面投影，同时将二维图像中像素点的RGB信息直接赋予至相同角度的三维激光点云数据处，直接拼接所有二维图像，构建出隧道施工区域三维模型。

本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的隧道施工区域三维模型构建方法中的步骤。

本发明的第四方面提供一种计算机设备。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的隧道施工区域三维模型构建方法中的步骤。

本发明的有益效果是：

本发明采用二维像素信息与三维激光点云数据直接共轴获取，将像素信息进行球面投影，相同角度的像素点RGB信息直接赋予至三维激光点，进行直接拼接，避免了基于特征点配准或基于反光片法手动配准的传统方法产生的测量误差，简化计算步骤。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。