[发明专利]融合反射强度和几何特征的铁路轨道半自动检测方法

摘要

本发明公开了一种融合反射强度和几何特征的铁路轨道半自动检测方法，包括步骤步骤1，分别计算激光扫描数据中各激光脚点的局部几何特征，所述的局部几何特征包括激光脚点的邻域点分布的主方向和法向量；步骤2，利用反射强度和局部几何特征进行点云聚类，提取铁路轨道点云。采用本发明可快捷稳健地实现铁路轨道点云数据的半自动化提取，提高了铁路轨道点云数据提取的精度、效率和自动化程度，且方法简单、容易实现。

主权项

融合反射强度和几何特征的铁路轨道半自动检测方法，其特征是，包括步骤：步骤1，分别计算激光扫描数据中各激光脚点的局部几何特征，具体为：步骤1.1：获取激光脚点的邻域点集，使邻域点集内点数不小于3；步骤1.2：从邻域点集随机选择三个邻域点，获得该三个邻域点所在平面，分别计算邻域点集中其他邻域点到该平面的垂直距离步骤1.3：利用最小的H个对应的邻域点获得拟合平面及拟合残差，其中，H＝0.5·N；步骤1.4：多次重复步骤1.2～1.3获得多个拟合平面；步骤1.5：把拟合残差最小的拟合平面作为特征平面Pfree；步骤1.6：分别计算邻域点集中各邻域点到Pfree的垂直距离获得垂直距离序列，计算垂直距离序列的中值VDMV和中间绝对偏差a＝1.4826；步骤1.7：分别计算邻域点集中各邻域点的噪声敏感度步骤1.8：去除邻域点集中噪声敏感度大于预设噪声阈值的邻域点，对剩余的邻域点进行主成分分析，得到激光脚点的邻域点分布的主方向和法向量，即激光脚点的局部几何特征；步骤2，利用反射强度和局部几何特征进行点云聚类，提取铁路轨道点云，具体为：步骤2.1：初始化空的种子点队列Queueseed和空的点云容器Vectorrailway，从激光扫描数据中随机选取一激光脚点作为初始种子点并加入Queueseed；步骤2.2：判断Queueseed是否为空，若非空，从Queueseed中弹出一个种子点，作为当前生长的种子点p_seed，获取p_seed的邻域点集，邻域点集内点数记为Nn；步骤2.3：对邻域点集中各邻域点pj分别进行判断，若pj满足下列规则，则把pj压入Queueseed和Vectorrailway；所述的规则为：pj和p_seed的反射强度之差、高程差、法向量的夹角、主方向的夹角分别小于反射强度差阈值IT、高程差阈值HT、法向量夹角阈值NT、主方向夹角阈值PT；IT、HT、NT、PT均根据经验取值；步骤2.4：重复步骤2.2～2.3，直至Queueseed为空，此时，Vectorrailway内点即铁路轨道点。