点云密度特征约束下的隧道开挖轴线抗噪提取

三维激光扫描仪获取的隧道原始点云数据往往包含大量的无关点,这对隧道轴线的提取有较大的影响,同时较难满足现场施工的实时性需求。针对上述问题,本文将考虑隧道点云密度特征,提出一种高效、自动的隧道中轴线提取方法。首先,统计隧道点云的密度特征,依据不同密度的点云区域,判别其点云特征,生成不同的约束系数,并将约束系数作为轴线拟合点的选取依据;其次,经过俯视投影和RANSAC处理,得到投影平面中轴线;然后,经过侧视投影得到拱顶位置,依据拱顶位置将中轴线调整至隧道中心处;最后,利用RANSAC线性拟合以实现对不同区段轴线的预测。结果表明,本文方法根据指定区域的隧道点云密度特征,能够快速、准确提取带有大量噪声的隧道点云中轴线,且适用于不同区段的开挖隧道,具有较好的适应性。