[发明专利]隧道点云中心线自动提取和三角网构建方法

权利要求书

1.一种隧道点云中心线自动提取和三角网构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100：通过三维激光扫描，采集目标区域的点云数据；

步骤200：根据采集的目标区域的点云数据，计算隧道中心线坐标；

步骤300：将点云沿着隧道中心线进行重投影；

步骤400：对坐标投影后的点云进行去噪；

步骤500：将去噪后的点云沿着中心线展开；

步骤600：构建三角网模型。

2.根据权利要求1所述的隧道点云中心线自动提取和三角网构建方法，其特征在于，步骤100中，采集目标区域的点云数据，具体方法是：通过三维激光雷达扫描周围环境，采集周围环境的点云数据。

3.根据权利要求2所述的隧道点云中心线自动提取和三角网构建方法，其特征在于，步骤200中，根据采集的目标区域的点云数据，计算隧道中心线坐标，具体方法是：

根据步骤100获得的已知点云数据，给出隧道上一点以及隧道初始方向，可根据一定的步长对隧道点云进行切分，并自动计算出整条隧道的中心线，包括如下步骤：

步骤210：在隧道点云上指定一点Pt_origion以及初始方向，初始方向需要沿着隧道方向定义为XDir_origion，垂直于初始方向定义为YDir_origion；

步骤220：对Pt_origion的位置进行重新计算，沿着XDir_origion取得一定宽度d的剖面点云，计算该点云的凸包点，然后对凸包上的点均匀采样，然后计算所有采样点的中心，以此中心的位置重新作为Pt_origion；

步骤230：从Pt_origion沿着XDir_origion方向按照给定的步长step，找到下一个中心点，此中心点的位置计算方法为：

Pt_new＝Pt_origion+XDir_origion*step

取得Pt_new后，按照步骤220所述方法对Pt_new的位置进行优化，输出优化后的中心点Pt_new，并求得新的前进方向XDir_new，最后以Pt_new作为Pt_origion，以XDir_new作为XDir_origion，重复此步骤，直到，序终止；

步骤240：进入步骤210，将所给定的初始方向反向，其它条件不变，以处理隧道的另一个方向，即可求得整条隧道的中心线。

4.根据权利要求3所述的隧道点云中心线自动提取和三角网构建方法，其特征在于，步骤300中，将点云沿着隧道中心线进行重投影，具体步骤是：

步骤310：计算各个隧道中心线的顺线路方向以及横线路方向；

步骤320：对每一段中心线点之间的点云进行重投影。