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利用三维激光扫描确定变形区域的主要方法是对相同区域的点云进行对比分析,根据对比值确定变形区域及变形量,这种方法虽然能够简单地实现变形监测,但对于监测结果的可靠性并没有进行评价。因此,为了提高变形监测结果的可靠性,对点云误差及点云配准误差进行分析,并由此确定点云变形监测的可监测指标。为了避免相邻点位误差之间的相互影响及误差空间大小的不确定性影响,利用误差熵来确定点云误差空间,并根据其实际大小和误差极值的关系来确定变形可监测指标。通过不同距离和入射角下模拟的平面板变形来验证其可行性,并将该方法应用于某个滑坡场景,以确定该滑坡的变形区域和变形大小。 相似文献
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地铁隧道三维激光扫描数据配准方法 总被引：1，自引：1，他引：0
针对传统的迭代最近点算法(ICP)用于多测站点云数据配准时计算效率低的问题,该文提出了一种基于特征点的ICP改进算法,该方法利用相邻两测站数据进行配准的实现。首先采用体素化格网方法对两点云数据集进行精简处理,并计算精简处理后每一点的法向量;然后利用kd-tree最近邻查询搜索特征点之间的对应关系;并通过估计出的最优变换矩阵更新至全局变换,以提高配准精度。实验结果表明,改进的ICP算法在地铁隧道点云数据配准中的效率高于其他的配准方法,为隧道变形监测工作的进行提供保证。 相似文献
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隧道中轴线不仅能够检核隧道竣工测量,而且在隧道变形监测中其精度直接影响横断面提取的准确性。本文提出一种精确提取隧道全局中轴线的方法:首先将隧道三维点云投影至水平面形成平面点云,并采用Delaunay三角网算法获取点云边界;其次利用点云边界中转折点间的距离与隧道直径的关系提取出隧道边界线;然后依据隧道边界和中心的几何关系提取出水平中轴线,并以此提取隧道横断面;最后对隧道横断面进行空间圆模型拟合生成隧道中轴线。通过实验分析,本文方法能够适应于长距离、弯曲型隧道,为隧道中轴线提取研究提供借鉴依据。 相似文献
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针对植被覆盖边坡难以获取高精度地面点云数据,导致精确监测边坡地表变形较为困难的问题,本文提出了一种利用布设在边坡体上的传感器获取表面点云数据以提取边坡变形的方法。布设在边坡上的GNSS天线整流罩外形是半径逐渐变化的球形设备,利用点云切片拟合出圆心坐标和半径,通过拟合残差和验后中误差评估点云精度,实现质量控制。通过两期半径的对比,实现同名点匹配,根据两期圆心坐标达到点式监测的目的;根据边坡上的台阶及雨量计的外围设备实现面式监测。实测数据表明,三维激光扫描与GNSS的监测结果一致,可以提取毫米级别的变形。 相似文献
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基于几何特征约束的建筑物点云配准算法 总被引：9，自引：0，他引：9
针对人工建筑物表面存在的几何特征关系提出了基于几何特征约束的建筑物点云配准算法,根据点云数据中平面与平面重合关系,推导点在平面上和平面法线平行的2种线性不等约束条件。在6独立参数模型中增加几何特征约束的不等约束条件组成了附有约束条件的配准模型。通过对建筑物3维激光扫描点云数据的采集和处理,详细分析了几何特征约束配准算法的处理结果。试验结果分析表明几何特征约束条件可以合理地改善3维空间转换参数解算结果,提出的配准模型较适合于人工建筑物点云数据的配准。 相似文献
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针对目前将三维激光扫描技术应用于变形监测领域存在基准特征难以提取、点云数据分析缺乏适用的方法等问题，本文提出了一种基于点云法向量的基准特征提取与形变分析方法。首先利用局部平面拟合方法获得点云的法向量，并沿点云法矢方向探测基准点；然后利用三次B样条曲线对探测的正确基准点进行拟合；最后根据拟合曲线计算基准高程和对径点倾斜角分析基准特征形变信息。对某化工厂的罐体点云数据进行基准特征提取结果表明，该方法可以快速、全面地获取监测对象的整体信息，且能够正确分析监测对象的基准形变。 相似文献
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独立模型法点云拼接在建筑倾斜监测中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
针对建造结构复杂高层建筑倾斜监测需求,介绍了一种基于地面三维激光扫描仪,结合独立模型法多站点云拼接的高层建筑倾斜变形的监测方案,研究其点云拼接原理、棱线提取和监测技术路线。通过拟合标靶球点云球心的三维坐标,与同名点控制坐标进行坐标转换,实现点云拼接。提取建筑点云模型两平面的交线即建筑物棱线,计算倾斜度。工程实践表明以独立模型法作为点云拼接的理论基础,点位空间误差为MS=1.743 mm,满足建筑物变形观测要求。可实现对复杂高层建筑倾斜监测,相比于传统倾斜监测方法的外业工作量可缩短近60%,且精度高,可靠性强。 相似文献
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由于工业封头变形使得采集到的两期点云重心不一致,受点云重心变化的干扰,传统ICP算法出现局部收敛的情况,本文提出了一种基于点对间欧氏距离计算点云加权重心的ICP改进算法。该方法通过给不同距离的点对赋予权值,变形区域的点对距离较大,赋予的权值相对小,有效地消除了变形区域的点云对重心位置的影响。实验结果表明,该方法大大提高了ICP算法的精准性,有效消除重心变化的影响,从而可以准确地检测出工业封头变形区域。 相似文献
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Wei Xuan Xianghong Hua Jingui Zou Xiaoxing He 《Journal of the Indian Society of Remote Sensing》2017,45(1):35-43
As the development of the terrestrial laser scanning (TLS) technique, deformation monitoring using TLS has attracted increasing attention in the field. To distinguish the deformation from the error of TLS point cloud and evaluate the deformation monitorable capacity of the point cloud, a deformation monitorable indicator (DMI) should be determined. In this paper, a new method for determining the DMI of point cloud is proposed. The kernel procedure of the method is the establishment of point error ellipsoid and point cloud error ellipsoid and is described firstly in the paper. Then the computation of the actual point error ellipsoid is derived considering the intersection between the neighboring error ellipsoids. The determination of DMI comes in the next by calculating the point position error of the deformation orientation based on the actual point error ellipsoid. Furthermore, the performance of proposed approach is illustrated with validation experiments of planar board displacement where deformations with different sampling intervals, different scanning distances and different incidence angles were simulated. From the analysis of the experiments, the results show the validation of the feasibility of determining the DMI by the proposed method. This technique was also applied to a monitoring event of bridge pylon, and the results confirm the feasibility of the DMI in a real case, as well. 相似文献