[发明专利]一种利用三维激光点云自动提取既有线轨顶高程方法

摘要

一种利用三维激光点云自动提取既有线轨顶高程方法，实现从散乱、高密度点云中分离出轨道并计算轨顶高程，为三维激光扫描移动测绘在铁路既有线路勘测、检测和信息化中提供技术支撑。包括以下步骤：1)、从原始扫描激光点云中分割轨道三维激光点云；2)、根据轨道三维激光点云计算左、右轨中心线；3)、根据中心线里程建立左、右轨里程编码系统；4)、抽取左、右轨轨顶面元三维激光点云；5)、对轨顶面元三维激光点云进行轨顶高程平差计算，计算剔除高程异常点和噪点后的轨顶面元三维激光点云的高程平均值，即为对应轨顶高程值。

主权项

1.一种利用三维激光点云自动提取既有线轨顶高程方法，包括以下步骤：1)、从原始扫描激光点云中分割轨道三维激光点云：根据三维激光扫描系统的轨迹数据，确定轨道概略中心线，以此中心线按照轨道间距生成缓冲区，去除高于轨道轨面和左、右轨两旁的大量三维激光点云数据，使得轨道提取范围更为精确；2)、根据轨道三维激光点云计算左、右轨中心线，该计算过程在三维点云空间中进行，对左、右轨三维激光点云分段统计每一段钢轨三维激光点云的高程最大值，以分段高程极大值筛选出左、右轨轨面上下一定范围内的三维激光点云，根据轨面三维激光点云提取单根钢轨两边轨面边缘线，将分段提取的钢轨两边轨面边缘线连接成单根钢轨两边边缘线，根据单根钢轨两边边缘线分别求其平均值计算左、右轨中心线；3)、对左、右轨中心线进行里程编码，根据导入铁路里程桩号信息及对应的坐标，将里程桩号垂直投影至左、右轨中心线，垂足所在中心线处里程即为对应桩号里程，根据中心线里程建立左、右轨里程编码系统；4)、抽取左、右轨轨顶面元三维激光点云，设定左、右轨顶高程提取点的里程号，根据里程号查询里程编码系统，计算对应轨顶高程提取点的三维坐标，以轨顶高程提取点的三维坐标从轨面三维激光点云中按照设定的大小抽取轨顶面元三维激光点云；5)、对轨顶面元三维激光点云进行轨顶高程平差计算，计算轨顶面元三维激光点云高程平均值和方差，以此对高程异常点、噪点进行剔除，计算剔除高程异常点和噪点后的轨顶面元三维激光点云的高程平均值，即为对应轨顶高程值。