基于激光傳感器點(diǎn)云數(shù)據(jù)的開(kāi)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(shè)資源節(jié)約型城市的趨勢(shì)下，對(duì)繁華城市地下空間的二次開(kāi)發(fā)具有突出優(yōu)勢(shì)。使用激光三維掃描技術(shù)對(duì)開(kāi)挖地貌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是一種很有前景的沉箱遙控挖掘輔助技術(shù)，然而當(dāng)前應(yīng)用于實(shí)際工程中的沉箱激光掃描監(jiān)測(cè)技術(shù)還處在以點(diǎn)云模型顯示的階段，工作人員肉眼辨識(shí)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(cè)手段，地貌模型的重建必須能夠?qū)c(diǎn)云進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)處理，但由于沉箱工作區(qū)域條件惡劣，數(shù)據(jù)采集設(shè)備安裝受限較

2、大，場(chǎng)景存在動(dòng)態(tài)變化等因素，地貌點(diǎn)云的重建還存在很多難點(diǎn)。本文對(duì)此提出了一種開(kāi)挖地貌的三維可視化建模方法，可以不需人工干預(yù)的對(duì)沉箱激光掃描點(diǎn)云進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，生成具有監(jiān)測(cè)功能的可視化模型。文中主要研究了三維場(chǎng)景重建過(guò)程中采集配準(zhǔn)，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(diǎn)和建模對(duì)可視化，自適應(yīng)和實(shí)時(shí)性的要求提出遮擋物的提取，點(diǎn)云空洞填補(bǔ)，和已知設(shè)備的合理顯示等方法，完成對(duì)沉箱地貌的三維可視化建模。針對(duì)遮擋掃描路徑的設(shè)備點(diǎn)因沉箱地表的無(wú)

3、規(guī)則和設(shè)備的移動(dòng)難于快速識(shí)別的問(wèn)題，文中提出一種基于掃描線分段的特征識(shí)別方法對(duì)遮擋物進(jìn)行提取，其中使用對(duì)跳躍點(diǎn)和由計(jì)算點(diǎn)到直線的偏離位置極值求取的折點(diǎn)算法對(duì)激光掃描線分段識(shí)別，避免了采用曲面分割法計(jì)算量大過(guò)程繁瑣等問(wèn)題。根據(jù)以上方法開(kāi)發(fā)了沉箱開(kāi)挖地貌三維模型顯示軟件，并針對(duì)工作人員的實(shí)際應(yīng)用需求添加了等高顯示，深度測(cè)量等輔助功能。整個(gè)地貌重建過(guò)程都是自動(dòng)的，可滿足實(shí)時(shí)性要求，實(shí)驗(yàn)證明能夠?yàn)檫h(yuǎn)程挖掘機(jī)械的操作人員提供可視化程度高，使用便捷