说明:收录全网最新的团体标准 提供单次或批量下载
(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210455241.X (22)申请日 2022.04.24 (71)申请人 中南大学 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 夏毅敏 邓凯 马英博 胡刚  林赉贶 张鸿儒 朱瑶  (74)专利代理 机构 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 专利代理师 李崇章 (51)Int.Cl. G06T 17/05(2011.01) G06T 3/40(2006.01) G06V 20/70(2022.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/762(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 非设站式隧洞形貌 重构系统及方法 (57)摘要 本公开实施例中提供了一种非设站式隧洞 形貌重构系统及方法, 属于测量技术领域, 具体 包括: 采集模块, 采集模块用于采集巡检定位信 息以及两侧隧洞的二维截面点云数据; 生成模 块, 生成模块与采集模块的数据输出端连接, 生 成模块用于根据定位信息生 成巡检轨迹; 校正模 块, 校正模块与生成模块的数据输出端连接, 校 正模块用于分割保存采集信息, 并校正巡检轨 迹; 重构模块, 重构模块与校正模块的数据输出 端连接, 重构 模块根据校正后的巡检轨迹和点云 数据进行隧道物 体语义分割, 并进行隧洞形貌三 维重构。 通过本公开的方案, 巡检定位提取整体 隧洞形貌 特征, 并对根据定位信息生成的巡检轨 迹进行校正后进行三维重构, 提高了检测 效率、 精准度和适应性。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 114758084 A 2022.07.15 CN 114758084 A 1.一种非设站式隧洞形貌 重构系统, 其特 征在于, 包括: 采集模块, 所述采集模块用于采集巡检定位信息以及两侧隧洞的二维截面 点云数据; 生成模块, 所述生成模块与所述采集模块的数据输出端连接, 所述生成模块用于根据 所述定位信息生成巡检轨 迹; 校正模块, 所述校正模块与所述生成模块的数据输出端连接, 所述校正模块用于分割 保存采集信息, 并校正所述巡检轨 迹; 重构模块, 所述重构模块与所述校正模块的数据输出端连接, 所述重构模块根据校正 后的巡检轨 迹和所述 点云数据进行隧道 物体语义分割, 并进行隧洞形貌三维重构。 2.根据权利要求1所述的系统, 其特征在于,所述采集模块包括巡检移动设备、 编码器、 九轴传感器、 二维扫描仪及工控机 。 3.一种非设站式隧洞形貌重构方法, 其特征在于, 应用于权利要求1至2中任一项所述 的非设站式隧洞形貌 重构系统, 所述方法包括: 步骤1、 采集巡检定位信息以及两侧隧洞的二维截面 点云数据; 步骤2、 根据所述定位信息生成巡检轨 迹; 步骤3、 分割保存 采集信息, 并校正所述巡检轨 迹; 步骤4、 根据校正后的巡检轨迹和所述点云数据, 进行隧道物体语义分割, 并进行隧洞 形貌三维重构。 4.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于,所述定位信 息包括设备的行进里程、 竖直、 水平偏移量。 5.根据权利要求 4所述的方法, 其特 征在于,所述 步骤2具体包括: 将行进里程以时间或数据帧数为基准与 竖直、 水平偏移量进行矢量合成计算生成巡检 轨迹。 6.根据权利要求3所述的方法, 其特 征在于,所述 步骤3具体包括: 设立一定时间或者里程作为阈值, 将采集信息以数据包形式上传至上位机, 同时初始 化传感器, 并将所述巡检轨 迹与预设轨 迹对比, 进行补偿校正。 7.根据权利要求3所述的方法, 其特 征在于,所述 步骤4具体包括: 使用所述巡检轨迹生成参考基准线, 将两侧隧洞二维截面形貌点云进行坐标变换及逐 帧拼接形成三 维点云, 聚类分析点云深度及反射 强度值, 实现对隧道物体识别标记, 再经曲 面拟合完整重构隧洞形貌 。权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 114758084 A 2非设站式隧洞形貌重构系统及方 法 技术领域 [0001]本公开实施例涉及测量技术领域, 尤其涉及一种非设站式隧洞形貌重构系统及方 法。 背景技术 [0002]目前, 在我国, 随着城市规模的扩展及城市人口的不断增加, 城市内的交通压力越 来越大, 因此, 许多城市都在大力建设地铁系统。 我国目前处于轨道交通的快速发展时期, 大量地铁线路的开通运营对轨道交通设备的管理和检修工作提出了越来越高的要求。 其 中, 对地铁隧洞建设、 运营期的日常巡检, 定时了解隧洞的形貌情况, 是进一步进行隧道建 成质量评估、 病害识别的重要基础, 为确保隧道建成质量及安全运营, 需要定期地进 行隧道 形貌巡检。 [0003]目前采用的检查方法主要为人工观察, 即使用肉眼、 尺规、 全站仪获取隧道形貌的 局部形貌、 病害特征, 并将这些特征以纸质的形式记录。 这种方法造成相关工作人员劳动强 度大, 且容易出现漏检现象, 检测效率、 精度均不高, 从纸质材料中难以详细具体地了解隧 道概况。 [0004]此外, 为提高检测效率和规范, 目前也有采用机器视觉技术检测隧洞形貌的方法。 这种方法一般, 以一定距离 设置站点, 使用三 维点云扫描仪进 行隧洞局部形貌采集, 然后使 用全站仪测量站点的相对位置, 最后将局部形貌三维点云使用配准算法拼接, 从而合成出 完整隧洞形貌数据。 这种方法需设置站 点, 搬运全站仪需要耗时耗力, 并且站 点间采集的数 据拼接也会出现误差, 检测精度易出现折损。 [0005]可见, 亟需一 直检测效率、 精准度和适应性强的非设站式隧洞形貌 重构系统。 发明内容 [0006]有鉴于此, 本公开实施例提供一种 非设站式隧洞形貌重构系统及方法, 至少部分 解决现有技 术中存在检测效率、 精准度和适应性较差的问题。 [0007]第一方面, 本公开实施例提供了一种非设站式隧洞形貌 重构系统, 包括: [0008]采集模块, 所述采集模块用于采集巡检定位信息以及两侧隧洞的二维截面点云数 据; [0009]生成模块, 所述生成模块与所述采集模块的数据输出端连接, 所述生成模块用于 根据所述定位信息生成巡检轨 迹; [0010]校正模块, 所述校正模块与所述生成模块的数据输出端连接, 所述校正模块用于 分割保存 采集信息, 并校正所述巡检轨 迹; [0011]重构模块, 所述重构模块与所述校正模块的数据输出端连接, 所述重构模块根据 校正后的巡检轨 迹和所述 点云数据进行隧道 物体语义分割, 并进行隧洞形貌三维重构。 [0012]根据本公开实施例的一种具体实现方式, 所述采集模块包括巡检移动设备、 编码 器、 九轴传感器、 二维扫描仪及工控机 。说 明 书 1/5 页 3 CN 114758084 A 3

.PDF文档 专利 非设站式隧洞形貌重构系统及方法

文档预览
中文文档 11 页 50 下载 1000 浏览 0 评论 309 收藏 3.0分
温馨提示:本文档共11页,可预览 3 页,如浏览全部内容或当前文档出现乱码,可开通会员下载原始文档
专利 非设站式隧洞形貌重构系统及方法 第 1 页 专利 非设站式隧洞形貌重构系统及方法 第 2 页 专利 非设站式隧洞形貌重构系统及方法 第 3 页
下载文档到电脑,方便使用
本文档由 人生无常 于 2024-03-18 14:38:05上传分享
友情链接
站内资源均来自网友分享或网络收集整理,若无意中侵犯到您的权利,敬请联系我们微信(点击查看客服),我们将及时删除相关资源。