基于地铁隧道点云数据的组合滤波算法

发布时间：2021-05-18 06:02

　　目的提出一种点云数据组合的滤波方法,对地铁隧道的点云数据进行有效的精简滤波,提高地铁隧道结构变形分析的准确性.方法首先,对三维点云数据采用基于统计特征的滤波方法进行初步滤波,去除远离点云数据主体的离散点;其次,估算点云数据模型各数据点的高斯曲率,将点云数据分为突变区域和平滑区域;最后,采用双边滤波算法对突变区域点云数据进行滤波,采用改进的均值滤波算法对平滑区域点云数据进行滤波处理.结果通过对沈阳地铁隧道点云数据进行滤波实验及拟合圆半径分析,笔者所提组合滤波算法可以在保留隧道壁和轨道等结构的情况下,去除离散点和隧道壁上的无关非点等噪声;该算法对点云数据进行了有效精简,拟合圆的半径与设计半径差值更小,结果精度更高.结论笔者所提出的滤波算法可去除地铁三维点云数据的噪声点,并完整保留了隧道结构的几何细节特征,提高了变形分析的精度. 

【文章来源】：沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020,36(03)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 查找点云数据的K最近邻域
    1.1 点云数据的K最近邻域
    1.2 K-d Tree法
2 估算几何特征参数
    2.1 估算法向量
    2.2 估算曲率
3 滤波算法的研究
    3.1 算法思想流程图
    3.2 基于统计特征的离散点滤波
    3.3 基于曲率特征分类的滤波方法
        3.3.1 双边滤波法
        3.3.2 改进的均值滤波方法
4 实验分析
5 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于椭圆柱面模型的隧道点云滤波方法[J]. 卢小平,朱宁宁,禄丰年.  武汉大学学报(信息科学版). 2016(11)
[2]基于噪声分类的双边滤波点云去噪算法[J]. 袁华,庞建铿,莫建文.  计算机应用. 2015(08)
[3]三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用[J]. 朱宁宁.  测绘工程. 2015(05)
[4]齐云塔激光点云三维重建[J]. 卢小平,王玉鹏,卢遥,葛晓天,宋碧波.  测绘通报. 2011(09)
[5]散乱点云去噪算法的研究与实现[J]. 刘大峰,廖文和,戴宁,程筱胜.  东南大学学报(自然科学版). 2007(06)

硕士论文
[1]三维点云数据的预处理研究[D]. 刘腾飞.西安电子科技大学 2014
[2]三维激光扫描点云数据滤波方法研究[D]. 孙正林.中南大学 2011



本文编号：3193255