基于移动式三维激光扫描技术的巷道围岩变形监测研究

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作者 张全平 任助理 +4 位作者 郝英豪 邓浩坤 苏士杰 袁瑞甫 方程 《煤矿机械》 2025年第5期205-208,共4页

针对传统巷道围岩变形监测方法存在数据采集效率低、数据形式不直观、相对精度低、无法全断面连续监测等问题,提出了一种基于移动式三维激光扫描技术的巷道围岩变形监测方法。利用移动式三维激光扫描技术获取巷道围岩真实的三维点云数据... 针对传统巷道围岩变形监测方法存在数据采集效率低、数据形式不直观、相对精度低、无法全断面连续监测等问题,提出了一种基于移动式三维激光扫描技术的巷道围岩变形监测方法。利用移动式三维激光扫描技术获取巷道围岩真实的三维点云数据,同时定期对巷道易变形区域进行三维激光扫描,利用多尺度模型到模型的点云对比(M3C2)算法对2期点云数据进行处理,设置合适的参数,以色值大小体现巷道围岩表面位移变化,实现巷道三维全断面围岩变形监测。将该方法应用于某煤矿21407工作面回风巷围岩变形监测,通过不同的颜色区域可以有效判别围岩的变形情况。 展开更多

关键词 巷道围岩 变形监测 移动式三维激光扫描 点云对比

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基于超体素划分的三维声呐点云数据滤波方法比较

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作者 甘淏柽 张帆 +3 位作者 贺正军 孙爱国 熊荣军 吴云龙 《城市勘测》 2025年第1期51-58,共8页

三维声呐点云数据的滤波效果直接影响点云重建的精度。针对测深数据滤波方法在三维声呐点云数据适用性不足的现状,开展了基于超体素划分的三维声呐点云数据滤波方法研究。利用超体素聚类划分方法构建点云块趋势面,给出顾及三维方向偏差... 三维声呐点云数据的滤波效果直接影响点云重建的精度。针对测深数据滤波方法在三维声呐点云数据适用性不足的现状,开展了基于超体素划分的三维声呐点云数据滤波方法研究。利用超体素聚类划分方法构建点云块趋势面,给出顾及三维方向偏差的检测数据构建策略,并对三种滤波效果进行了定量分析。计算结果显示,Dixon滤波和Grubbs滤波的总误差分别为2.22%和3.04%,总误差较小且接近,Dixon滤波可以更好地保留水下结构物、底层地面点等位置的特征信息,Grubbs滤波对于近地噪点的过滤效果优于Dixon滤波。3σ滤波总误差为5.84%,较前两种滤波总误差较大,在水下结构物、近地点等区域易出现过滤波和欠滤波的问题,滤波效果较差。 展开更多

关键词 三维声呐点云数据 超体素 滤波方法比较

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基于Alpha Shapes轮廓点云识别算法的洞室表面形变区域提取方法 被引量：2

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作者 张雨婷 郑德华 李思远 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第2期181-190,共10页

针对三维激光扫描密集点云提取洞室表面变形信息的问题,本文提出一种基于改进的Alpha Shapes算法识别洞室轮廓点云和多尺度模型到模型的点云比对(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)的洞室表面变形监测方法.首先对获取... 针对三维激光扫描密集点云提取洞室表面变形信息的问题,本文提出一种基于改进的Alpha Shapes算法识别洞室轮廓点云和多尺度模型到模型的点云比对(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)的洞室表面变形监测方法.首先对获取到的两期洞室表面点云数据进行配准,采用改进的Alpha Shapes算法识别洞室表面外轮廓点云.获得的两期洞室表面外轮廓点云经精配准后,再采用M3C2算法进行各点变形值计算,最后进行距离聚类提取连续形变区域.实验结果表明:该方法能够有效剔除点云中细小沟壑处的点及受到混合像元影响的点,在洞室截面到扫描仪距离10 m的范围内,两期点云剔除率分别为14.17%及13.52%,在70 m范围内,分别为6.25%及6.42%;该方法能够准确高效地提取出2倍配准误差以上的洞室表面形变区域. 展开更多

关键词 洞室变形监测 轮廓点云识别 Alpha Shapes算法 M3C2算法

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基于三维模型的电网工程设计交底方法

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作者 张春燕 王维川 邱慧 《微型电脑应用》 2025年第2期194-197,共4页

随着电网数字化转型的逐步推进,电网公司对电网工程设计交底管理提出了更高的要求。为解决电网工程设计交底中存在的二维图纸信息传递不完整、交底准确率不高的问题,提出一种基于三维模型的电网工程设计交底方法。采用点云技术建立电网... 随着电网数字化转型的逐步推进,电网公司对电网工程设计交底管理提出了更高的要求。为解决电网工程设计交底中存在的二维图纸信息传递不完整、交底准确率不高的问题,提出一种基于三维模型的电网工程设计交底方法。采用点云技术建立电网工程设计的三维模型,并通过5G技术将电网工程三维模型、工作任务及规范推送至设计交底人员作业终端。通过虚拟现实技术加载实景三维模型,辅助设计交底人员进行交底。在此基础上,将三维模型与已完工的电网工程实物进行对比,获得电网工程设计偏差。在变电站基建工程中应用所提方法,其交底准确率达99.5%,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 电网工程 工程设计 三维模型 点云技术 嵌套对比

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基于无人机LiDAR仿地飞行技术的滑坡地表形变监测

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作者 赵昌福 韩颖 +1 位作者 吕杰 贾越 《应用激光》 北大核心 2025年第6期165-174,共10页

针对常规的地面扫描仪扫描方式在监测滑坡形变方面存在局限,如在高山、峡谷等地区的应用受到限制,难以获取全面的地质信息,导致监测和测绘的精度不高的问题,提出仿地飞行技术,通过此技术,无人机LiDAR系统可以以更高的采样精度及采样密... 针对常规的地面扫描仪扫描方式在监测滑坡形变方面存在局限,如在高山、峡谷等地区的应用受到限制,难以获取全面的地质信息,导致监测和测绘的精度不高的问题,提出仿地飞行技术,通过此技术,无人机LiDAR系统可以以更高的采样精度及采样密度获取数据,全面捕捉地形各细节和特征。以昆明市大白泥河沟谷区域为研究背景,通过获取高精度的三维点云数据,深入研究了滑坡的形变。通过使用一定的去噪、滤波算法对点云数据进行预处理,构建了高精度的数字高程模型,并进行了两个时间段的数字高程模型比对。这揭示了滑坡在垂直和水平方向上的形变情况,以及微小形变特征。这一方法为研究滑坡形变机理提供了更深入的洞察,同时也为滑坡灾害的预测和管理提供了有力支持。 展开更多

关键词 仿地飞行 机载雷达 点云数据 数字高程模型 模型比对

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高等级路面平整度检测数据分析

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作者 昝锋 张世同 +1 位作者 王润年 王蕾 《科技创新与应用》 2025年第32期76-79,共4页

通过三维激光扫描仪在大黄山—乌鲁木齐高等级公路采集路面三维点云数据后,经过专业的点云数据分析平台,对采集的路面点云数据分析比对,分析路面平整度状况,自动生成路面平整度报告,研究分析病害现状及发展趋势,为甲方、设计方、施工方... 通过三维激光扫描仪在大黄山—乌鲁木齐高等级公路采集路面三维点云数据后,经过专业的点云数据分析平台,对采集的路面点云数据分析比对,分析路面平整度状况,自动生成路面平整度报告,研究分析病害现状及发展趋势,为甲方、设计方、施工方提供决策依据。 展开更多

关键词 点云数据分析比对 平整度报告 决策 趋势 数据分割

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三维激光扫描技术在房产测量中的应用

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作者 李雷 《中国厨卫》 2025年第8期75-77,共3页

文章以探索三维激光扫描技术在房产测量中的应用为目标,选取典型试验区,利用Leica RTC360三维激光扫描仪进行数据采集,通过内业点云数据处理、点云测图等流程,完成了试验区房产要素的测绘,并与传统测量方法进行了精度和效率对比。

关键词 三维激光扫描 房产测量 点云 RTC360 精度分析 效率对比

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一种激光雷达点云局部特征的树木枝叶分离方法

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作者 张园园 孙颖 张新长 《时空信息学报》 2025年第1期73-82,共10页

准确区分树木的枝干和叶片组分是获取叶面积指数等结构参数的关键;地面激光扫描仪(terrestrial laser scanning,TLS)可以获取毫米级点云,能够清晰刻画树木的精细结构信息,利用其点云进行分离枝叶以区分树木的枝干和叶片信息,是获取上述... 准确区分树木的枝干和叶片组分是获取叶面积指数等结构参数的关键;地面激光扫描仪(terrestrial laser scanning,TLS)可以获取毫米级点云,能够清晰刻画树木的精细结构信息,利用其点云进行分离枝叶以区分树木的枝干和叶片信息,是获取上述结构参数的基础。然而现有点云枝叶分离研究中常出现明显的误分现象,枝叶分离的精确度不高,因此本文提出一种基于点云局部特征的精细化点云枝叶分离方法。首先使用基于图的枝叶分离(graph-based leaf-wood separation,GBS)模型进行预处理,分离出初始的树木枝干和叶片点云;其次挖掘点云局部特征,利用曲率阈值、外接圆半径比较法分别对初始枝干和叶片点云进行精细化提取;最后为验证方法有效性,分别基于公开数据集和实验采集的数据,与随机森林算法、路径追踪检测算法和GBS模型进行比较。结果显示,本文方法的四种精度评价指标结果均表现为相对最优,其中,总体精度、Kappa值分别为0.945、0.811,分别比GBS模型的提高了0.027和0.072。 展开更多

关键词 地面激光扫描仪 点云 局部特征 曲率阈值法 外接圆半径比较法 枝叶分离

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基于FA-RBF模型的无人机点云孔洞修补

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作者 芦燊 田辉 《测绘与空间地理信息》 2025年第10期188-191,共4页

针对无人机点云数据中存在孔洞的问题,本文提出一种基于萤火虫算法(Firefly Algorithm)优化径向基函数(Radical Basis Function, RBF)神经网络的无人机点云孔洞修补方法。该方法借助FA对RBF神经网络的权值与阈值进行优化,解决RBF神经网... 针对无人机点云数据中存在孔洞的问题,本文提出一种基于萤火虫算法(Firefly Algorithm)优化径向基函数(Radical Basis Function, RBF)神经网络的无人机点云孔洞修补方法。该方法借助FA对RBF神经网络的权值与阈值进行优化,解决RBF神经网络参数选取困难、易陷入局部极值等问题。选取某市郊区的无人机点云数据作为试验数据进行试验,对比本文提出FA-RBF模型、RBF神经网络以及最小二乘支持向量机(LSSVM)的无人机点云孔洞修补结果,试验结果表明,本文提出的基于FA-RBF模型的无人机点云孔洞修补精度要优于对比算法,具有更高的稳定度与适应度,能够很好地保留复杂局部区域特征。 展开更多

关键词 无人机点云 孔洞修补 萤火虫算法 RBF神经网络 精度对比

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基于三维激光扫描的建筑施工质量监测系统设计

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作者 杨佳 周鹏飞 +3 位作者 裴志勇 任天笑 李艺豪 袁红运 《中阿科技论坛(中英文)》 2025年第12期67-71,共5页

建筑施工质量监测是保障建筑结构安全、提升建筑使用性能的关键环节。传统监测方法存在数据采集效率低、监测精度易受人为干扰、难以全面覆盖复杂结构等问题,已难以满足现代建筑施工的高质量监测需求。基于此,文章提出了基于三维激光扫... 建筑施工质量监测是保障建筑结构安全、提升建筑使用性能的关键环节。传统监测方法存在数据采集效率低、监测精度易受人为干扰、难以全面覆盖复杂结构等问题,已难以满足现代建筑施工的高质量监测需求。基于此,文章提出了基于三维激光扫描技术的三维扫描建筑施工质量监测系统,通过设计涵盖感知层、数据处理层与应用层的系统整体架构,可实现对建筑施工过程的高效、高精度、全面且实时的监测,为建筑施工监测技术的创新发展提供参考。 展开更多

关键词 三维激光扫描 点云处理 BIM 施工质量监测 实时比对 精度评估

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基于联邦加权学习算法的三维激光隧道裂缝探测研究

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作者 袁月明 刘洪亮 +4 位作者 闫宗伟 张梓琦 郭佩凡 张子睿 杨光 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第S01期478-484,共7页

为解决采用三维激光扫描仪探测隧道裂缝的识别精度低、抗干扰能力差的问题,提出基于联邦加权学习算法的裂缝探测研究新思路。基于隧道激光点云数据,首先使用优化联邦加权学习算法,并采用异步和残差测试自适应调整算法,以此整体达到精准... 为解决采用三维激光扫描仪探测隧道裂缝的识别精度低、抗干扰能力差的问题,提出基于联邦加权学习算法的裂缝探测研究新思路。基于隧道激光点云数据,首先使用优化联邦加权学习算法,并采用异步和残差测试自适应调整算法,以此整体达到精准探测隧道裂缝的目的。在临滕高速隧道进行试验,围绕裂缝探测的可靠性、准确度和测量精度等指标,将本文算法与传统算法进行对比分析,结果表明本文提出的新方法能有效提高隧道裂缝探测的可靠性及准确率,对探测裂缝宽度的精度上也有较好的性能。当探测结果中出现灰尘、钢筋裸露等干扰因素时,新算法较传统算法在可靠性上仍有明显优势,仍能达到95%以上的识别准确度和低于10%的识别误识率,这些确保了算法应用效果的鲁棒性。通过工程现场的实践,本算法识别出的裂缝宽度与人工测量值之间最小偏差仅为0.06 mm,验证了其良好的裂缝识别精度。 展开更多

关键词 激光点云数据 隧道裂缝探测 联邦加权学习算法 识别准确度 算法性能对比

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机载激光雷达点云滤波算法分析与比较 被引量：39

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作者 胡永杰 程朋根 +2 位作者 陈晓勇 聂运菊 李荣 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期72-77,共6页

机载点云数据在城市三维建模、DEM提取中应用广泛,而机载点云滤波是这些应用的基础。因此,这里对机载点云滤波算法设计所依据的地面特征和滤波结果的精度评定方法作了总结,并对现有滤波算法进行了分类描述。最后着重对滤波算法做了直观... 机载点云数据在城市三维建模、DEM提取中应用广泛,而机载点云滤波是这些应用的基础。因此,这里对机载点云滤波算法设计所依据的地面特征和滤波结果的精度评定方法作了总结,并对现有滤波算法进行了分类描述。最后着重对滤波算法做了直观的对比分析,为后续点云数据滤波处理研究提供参考。 展开更多

关键词 机载LIDAR 点云滤波 精度评定 对比与分析 数字高程模型

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基于ICP迭代的多源点云融合方法 被引量：2

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作者 王宁 杨谦 +1 位作者 李捷斌 赵春晨 《工程勘察》 2022年第10期58-61,共4页

随着三维测绘技术的飞速发展,以点云数据作为数据源的应用越来越多,也对多源点云数据的融合提出了更高的要求。本文提出一种基于ICP迭代和点云比较的点云融合方法,利用迭代的方法提高基于ICP算法精确配准的点云配准质量,通过统计比较点... 随着三维测绘技术的飞速发展,以点云数据作为数据源的应用越来越多,也对多源点云数据的融合提出了更高的要求。本文提出一种基于ICP迭代和点云比较的点云融合方法,利用迭代的方法提高基于ICP算法精确配准的点云配准质量,通过统计比较点云数据集间距离的方法评定点云融合的效果和精度。实验表明,该方法可以提高点云数据的融合质量,并且在点云数据集间无明显共同特征点的情况下,依然可以达到较好的融合效果。 展开更多

关键词 点云融合 ICP算法 点云比较 融合精度

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格网邻域滤波在车载激光点云道路边线提取中的方法研究 被引量：8

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作者 田茂义 李鹏飞 +1 位作者 俞家勇 马腾 《测绘与空间地理信息》 2016年第5期8-10,16,共4页

结合城市车载激光扫描点云道路数据与地物点各自的特点和空间分布,用路面点云控制道路两侧地物点云进行滤波,从而实现道路路面点和地物点的分离,并根据城市道路中含有高出路面边缘的路缘石的结构特性设置阈值来提取路缘石,通过设置合适... 结合城市车载激光扫描点云道路数据与地物点各自的特点和空间分布,用路面点云控制道路两侧地物点云进行滤波,从而实现道路路面点和地物点的分离,并根据城市道路中含有高出路面边缘的路缘石的结构特性设置阈值来提取路缘石,通过设置合适的格网及其邻域格网中点的密度特性进一步滤波路缘石,生成道路边线。 展开更多

关键词 车载激光扫描 激光点云 邻域比较 道路边线提取

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基于曲面重建的航空发动机叶片测量方法研究 被引量：7

15

作者 王巍 王诚鑫 +1 位作者 门宇 周星宇 《应用激光》 CSCD 北大核心 2020年第2期323-326,共4页

叶片作为航空发动机关键构件,具有型面复杂、技术性能高等特点,本文设计一种基于曲面重建的航空发动机叶片测量方法,通过关节臂测量机的激光扫描功能,获取叶片点云。结合曲面拟合算法与三维建模软件,对叶片点云进行曲面重建。将曲面重... 叶片作为航空发动机关键构件,具有型面复杂、技术性能高等特点,本文设计一种基于曲面重建的航空发动机叶片测量方法,通过关节臂测量机的激光扫描功能,获取叶片点云。结合曲面拟合算法与三维建模软件,对叶片点云进行曲面重建。将曲面重建的叶片模型和原始模型进行3D比较,来检验航空发动机叶片质量。将本文方法与传统方法进行对比,突出其优越性,并进行实例分析,证明本文方法的有效性。 展开更多

关键词 叶片测量 曲面重建 激光扫描 叶片点云 3D比较 叶片质量

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车载移动测量系统应用于城市大比例尺地形图更新 被引量：10

16

作者 田茂义 俞家勇 +2 位作者 谢欣鹏 李鹏飞 周茂伦 《测绘与空间地理信息》 2016年第6期5-7,共3页

将车载移动测量系统与城市大比例尺数字地形图测图相结合,成功地将车载移动测量系统运用于城市大比例尺测图更新应用中。通过在测区内布设靶标控制点,对比靶标的点云量算坐标与全站仪实测实际坐标,统计分析车载移动测量系统的测图精度... 将车载移动测量系统与城市大比例尺数字地形图测图相结合,成功地将车载移动测量系统运用于城市大比例尺测图更新应用中。通过在测区内布设靶标控制点,对比靶标的点云量算坐标与全站仪实测实际坐标,统计分析车载移动测量系统的测图精度。实验结果表明,车载移动测量系统能够满足城市大比例尺地形图测图要求。 展开更多

关键词 车载移动测量系统 城市大比例尺地形图 点云 精度对比

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LiDAR点云数据处理软件对比研究 被引量：6

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作者 易俐娜 许筱 +1 位作者 易琳 彭向阳 《矿山测量》 2017年第6期1-6,共6页

文中利用目前国内具有代表性的两款激光点云数据处理软件LiDAR Suite和LiDAR 360进行了地势平坦城区的典型地物信息提取和地形复杂山区的数字高程模型生产实验,通过比较它们在点云去噪、滤波、建筑物分类和电力线提取四个方面的数据处... 文中利用目前国内具有代表性的两款激光点云数据处理软件LiDAR Suite和LiDAR 360进行了地势平坦城区的典型地物信息提取和地形复杂山区的数字高程模型生产实验,通过比较它们在点云去噪、滤波、建筑物分类和电力线提取四个方面的数据处理流程及效果,总结了国产LiDAR点云数据处理软件存在的优势和劣势,分析了还有待完善的软件功能,为机载LiDAR点云处理技术的进一步发展提供建议。 展开更多

关键词 LIDAR SUITE LIDAR 360 点云分类 对比

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三种云导风资料及其对台风数值预报影响试验的比较分析 被引量：7

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作者 河惠卿 王振会 +2 位作者 金正润 李峰 徐爱淑 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期82-88,共7页

由于在海面上缺乏重要的常规观测资料，因而云导风成为研究西太平洋台风一种不可缺少的重要资料。为了对“南京信息工程大学”开发的云导风系统（CWIS）进行质量评价及其对台风研究的贡献，选取了三种云导风资料进行综合对比。通过对比C... 由于在海面上缺乏重要的常规观测资料，因而云导风成为研究西太平洋台风一种不可缺少的重要资料。为了对“南京信息工程大学”开发的云导风系统（CWIS）进行质量评价及其对台风研究的贡献，选取了三种云导风资料进行综合对比。通过对比CWIS导出FY2C云迹风数据、中国气象局国家卫星中心（NSMC）导出FY2C云迹风数据和日本气象卫星中心（JMSC）的MTSAT云导风数据，采用逐点比较法分析了不同资料的精度与误差。所得结果发现：CWIS的风速与JMSC风速、NSMC的风向与JMSC风向分别均有较好的一致性。使用三重制约法获得了三种云导风资料的误差信息，风速误差标准差以JMSC最小、NSMC最大；风向误差标准差以JMSC最小、CWIS最大。云导风资料在中尺度对流云带和高空急流云带上，NSMC云导风风速大于CWIS、JMSC；而在台风云系上三种云导风资料没有特别的差异。根据以上比较的三种云导风资料的结果，进行了云导风资料对台风路径数值预报的影响的初步试验。结果表明：加入云导风资料模拟后得到的台风移动路径与实况总体上比较接近，不同的资料导出不同的结果，台风中心位置误差减小到23％～74％。 展开更多

关键词 云导风数据 对比分析 逐点比较法 三重制约法 数值预报

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基于逆向工程的叶轮逆向设计 被引量：12

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作者 王巍 陈思 张曼玉 《装备制造技术》 2018年第1期39-43,47,共6页

逆向工程是机械制造业中新兴的一种建模方式,以叶轮为例,详细介绍了如何通过关节臂测量机和Geomagic Contol软件获取叶轮点云数据,并对点云进行预处理,通过CATIA进行曲面造型设计,探索出一种针对复杂工件进行反向设计的建模方法。最后... 逆向工程是机械制造业中新兴的一种建模方式,以叶轮为例,详细介绍了如何通过关节臂测量机和Geomagic Contol软件获取叶轮点云数据,并对点云进行预处理,通过CATIA进行曲面造型设计,探索出一种针对复杂工件进行反向设计的建模方法。最后将数模与点云进行3D比较,并以此为依据对重要曲面进行后期的优化处理。实践结果表明,该方法有效可行,能够大幅缩短产品的开发周期,具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 逆向工程 点云数据 曲面设计 3D比较

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地下空间激光扫描点云精度对比分析 被引量：12

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作者 韩文泉 胡伍生 +1 位作者 陈昕 王孟和 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第12期72-76,共5页

利用4种激光扫描设备对地下空间扫描,针对获得的点云数据,用全站仪测量研究区内特征点三维坐标,统一点云空间参考;并从点云数据中获取特征点坐标,与测量的三维坐标对比分析。结果显示:推扫式激光扫描设备比架站式精度略低,最弱方向中误... 利用4种激光扫描设备对地下空间扫描,针对获得的点云数据,用全站仪测量研究区内特征点三维坐标,统一点云空间参考;并从点云数据中获取特征点坐标,与测量的三维坐标对比分析。结果显示:推扫式激光扫描设备比架站式精度略低,最弱方向中误差为0.128 m,而架站式为0.039 m;用推扫式激光扫描设备对地下空间进行测量,能满足1∶500数字线划图的测量精度要求。 展开更多

关键词 地下空间 激光扫描 点云 精度对比

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