[发明专利]一种基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法，其特征在于，所述基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法包括：布置好量测控制点，进行外业操作从现场采集有效数据并完成储存；对所采集的点云数据分步骤进行处理，提取出靶标中心在扫描仪坐标系中的三维坐标，进行点云配准得出点云数据坐标；根据隧道表面的点云数据坐标，提取出三个有代表性桩号处的隧道断面数据，进行断面拟合，提取出中心坐标，拟合出中线。

2.如权利要求1所述的基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法，其特征在于，所述对所采集的点云数据分步骤进行处理，提取出靶标中心在扫描仪坐标系中的三维坐标，进行点云配准得出点云数据坐标具体包括：

a)裁减掉粗差以及与目标无关的点云；

b)利用公共点坐标将不同测站测量的点云数据转换到同一坐标系中，实现点云的拼接；

c)建立拓扑关系；

d)点云数据的精简；

e)点云数据的去噪与光顺；

f)孔洞的修补；

g)点云数据的分割，对每一子区域进行单独重构；

h)点云数据的三维建模。

3.如权利要求1所述的基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法，其特征在于，所述根据隧道表面的点云数据坐标，提取出三个有代表性桩号处的隧道断面数据，进行断面拟合，提取出中心坐标，拟合出中线进一步包括：

a)扫描获取的点云数据导入到数据处理软件中，进行点云数据预处理操作；

b)对点云数据进行过滤去噪，对靶标进行拟合，提取出靶标中心在扫描仪坐标系中的三维坐标；

c)全站仪测得的控制靶标的坐标保存在TXT文件中，将点云数据转换到控制坐标系中；将配准后的点云数据坐标信息导出到TXT文件中，数据处理完成。

4.一种实现权利要求1所述基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法的基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测系统，其特征在于，所述基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测系统包括：工程管理模块、数据管理模块、回归分析模块、预测模型分析模块、报告生成模块、后台管理模块。

5.如权利要求4所述的基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测系统，其特征在于，所述后台管理模块包括：用户管理单元和系统管理单元。

6.如权利要求4所述的基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测系统，其特征在于，所述本基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测系统采用J2EE，分为数据层、服务层、业务层和展现层。

7.一种实现权利要求1～3任意一项所述基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法的计算机程序。

8.一种实现权利要求1～3任意一项所述基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法的信息数据处理终端。

9.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-3任意一项所述的基于三维激光扫描技术的隧道自动化监测方法。