[发明专利]一种轨道建筑空间3D点云数据转换方法

摘要

本发明涉及一种轨道建筑空间3D点云数据转换方法，该方法通过车载激光扫描仪镜头转动一圈的时间内车辆二侧轮子的行走距离，求得在这段时间内车辆轮子在轨道上行走轨迹弧线的二个起始点对应的二条等效弯曲半径及其转动夹角，将前一时刻至当前时刻内的扫描点近似地投影至当前时刻的等效半径线上，求得当前等效弯曲半径线上的点与前一时刻等效半径线上相同点的关系，从而完成坐标转换。与现有技术相比，本发明具有算法简单、硬件需求低等优点。

主权项

一种轨道建筑空间3D点云数据转换方法，该方法通过沿轨道运行的工务检测车实现，其特征在于，包括以下步骤：1)周期性地读取工务检测车同一轮轴两侧的车轮在当前时刻n的位置信息，并与前一时刻n‑1的位置信息相比较，由此计算出两侧车轮的位移信息C₁和C₂；2)由位移信息C₁、C₂和轨道的轨距L，分别计算出时刻n车辆位置点轨道的等效弯曲半径与内侧轨道相交点的长度L₀和与外侧轨道相交点的长度L+L₀，以及该时刻等效弯曲半径与前一时刻n‑1等效弯曲半径的夹角θ；3)将前一时刻n‑1至当前时刻n之间的螺旋式行进扫描点近似投影到n时刻的等效弯曲半径线上；4)以当前时刻n等效半径线上的任一扫描点P_s(x_sn,y_sn)为垂足作垂线，此垂线终止于前一时刻n‑1半径线，终点是对应时刻n等效半径上点P_s(x_sn,y_sn)的时刻n‑1等效半径上的点P_t(x_t(n‑1),y_t(n‑1))，并计算该垂线距离C_x，s、t表示第s、t个点；5)根据θ和C_x计算点P_s(x_sn,y_sn)由其所在的坐标系转换到点P_t(x_t(n‑1),y_t(n‑1))所在坐标系的偏移值Δu_x和Δv_x，并进行坐标转换；6)重复步骤3)～步骤5)，计算当前时刻n等效半径线上所有的扫描点转换到前一时刻n‑1的坐标系中的偏移值，进行坐标转换，获取轨道建筑空间3D点云数据并输出。