[发明专利]采用三维激光扫描反射率信息生成隧道内壁影像的方法

摘要

本发明公开了一种采用三维激光扫描反射率信息生成隧道内壁影像的方法，该方法采用三维激光扫描获取隧道的各衬砌环点云数据，通过提取各衬砌环的点云数据，绕各衬砌环轴线中心位置平移旋转后至标准圆柱体按里程顺序排列，再将衬砌环内壁点云数据经等角正切投影展开至平面，最后利用投影后的点云反射率信息插值生成隧道内壁影像。本发明的优点是，采用本方法生成的隧道内壁影像的里程精度、主要特征物尺寸量算精度以及影像分辨率均较高，影像信息经人工或计算机视觉判读之后可提取隧道病害信息的位置、大小、面积、类型等；此外该方法可作为隧道维护的新技术手段，能大幅提高隧道巡检的定量分析能力。

主权项

一种采用三维激光扫描反射率信息生成隧道内壁影像的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：定义衬砌环Q，衬砌环由X₀,Y₀,Z₀,R,W,α,β参数定义，其中：为所述衬砌环中心轴线的中点，R为所述衬砌环的内径，W为衬砌环宽度，α为轴线在XOY平面的方位角，β为所述隧道轴线纵坡角；采用三维激光扫描获取所述隧道的各衬砌环点云数据，所述点云包括坐标和反射率信息；根据衬砌环在工程坐标系O‑XYZ中的点云坐标，来确定衬砌环在XOY平面内投影矩形内的点集；将点集进行平移旋转，获得在里程坐标系o‑xyz下的新点集；在点集中提取在里程坐标系o‑xyz的xoy平面内投影矩形内的点集，其中该投影矩形中的A₂B₂与投影矩形中的D₁C₁共边，沿x轴平移衬砌环所在里程获得点集，点集为衬砌环在里程坐标系o‑xyz的里程方向上的有序点集；之后将衬砌环内壁点云数据经等角正切投影展开至平面，利用投影后的点云反射率信息插值计算生成所述隧道的二维内壁影像。