基于激光傳感器點云數(shù)據(jù)的開挖地貌三維重建與顯示.pdf

1、氣壓沉箱作為地下工程中廣泛使用的一種技術(shù)，在建設資源節(jié)約型城市的趨勢下，對繁華城市地下空間的二次開發(fā)具有突出優(yōu)勢。使用激光三維掃描技術(shù)對開挖地貌實時監(jiān)測，是一種很有前景的沉箱遙控挖掘輔助技術(shù)，然而當前應用于實際工程中的沉箱激光掃描監(jiān)測技術(shù)還處在以點云模型顯示的階段，工作人員肉眼辨識圖像比較困難，迫切需要提高地貌模型的可視化程度。作為監(jiān)測手段，地貌模型的重建必須能夠?qū)c云進行實時自動處理，但由于沉箱工作區(qū)域條件惡劣，數(shù)據(jù)采集設備安裝受限較

2、大，場景存在動態(tài)變化等因素，地貌點云的重建還存在很多難點。本文對此提出了一種開挖地貌的三維可視化建模方法，可以不需人工干預的對沉箱激光掃描點云進行實時處理，生成具有監(jiān)測功能的可視化模型。文中主要研究了三維場景重建過程中采集配準，數(shù)據(jù)融合，建網(wǎng)和三角剖分流程，根據(jù)沉箱工藝特點和建模對可視化，自適應和實時性的要求提出遮擋物的提取，點云空洞填補，和已知設備的合理顯示等方法，完成對沉箱地貌的三維可視化建模。針對遮擋掃描路徑的設備點因沉箱地表的無

3、規(guī)則和設備的移動難于快速識別的問題，文中提出一種基于掃描線分段的特征識別方法對遮擋物進行提取，其中使用對跳躍點和由計算點到直線的偏離位置極值求取的折點算法對激光掃描線分段識別，避免了采用曲面分割法計算量大過程繁瑣等問題。根據(jù)以上方法開發(fā)了沉箱開挖地貌三維模型顯示軟件，并針對工作人員的實際應用需求添加了等高顯示，深度測量等輔助功能。整個地貌重建過程都是自動的，可滿足實時性要求，實驗證明能夠為遠程挖掘機械的操作人員提供可視化程度高，使用便捷