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申请/专利权人：维飒科技(西安)有限公司

摘要：本发明涉及智能纠偏技术领域，一种实现隧道三维点云中轴线智能纠偏方法及系统，包括：确认待纠偏的目标隧道及隧道特征采集器，构建参考坐标系，利用隧道特征采集器、参考坐标系及目标隧道获取标识三维坐标序列集，将所提取的标识三维坐标序列投影至YOZ面，得到平面投影序列，基于平面投影序列获取目标拟合形心，基于所述目标拟合形心获取目标拟合中轴线，获取中轴线划分值及目标应用中轴线，基于中轴线划分值、目标应用中轴线及目标拟合中轴线获取一个或多个中轴线偏差数据，将所述一个或多个中轴线偏差数据发送至纠偏指令的发起端，实现对隧道中轴线的智能纠偏。本发明可提高对隧道中轴线纠偏的准确性及及时性。

主权项：1.一种实现隧道三维点云中轴线智能纠偏方法，其特征在于，所述方法包括：接收纠偏指令，基于所述纠偏指令确认纠偏环境，其中，纠偏环境包括：待纠偏的目标隧道及隧道特征采集器；构建参考坐标系，利用隧道特征采集器、参考坐标系及目标隧道获取初始三维坐标点集，其中，参考坐标系由XOY面、XOZ面及YOZ面所构成，利用初始三维坐标点集获取标识三维坐标序列集，其中，标识三维坐标序列集中包括多个标识三维坐标序列；从所述标识三维坐标序列集中依次提取标识三维坐标序列，并对所提取的标识三维坐标序列执行如下操作：将所提取的标识三维坐标序列投影至YOZ面，得到平面投影序列，基于所述平面投影序列获取一段或多段拟合曲线；所述基于所述平面投影序列获取一段或多段拟合曲线，包括：从所述平面投影序列中依次提取第一序列点，并对所提取的第一序列点执行如下操作：基于所述第一序列点获取第二序列点，其中，第二序列点为与第一序列点相邻的下一个第一序列点；利用第一序列点及第二序列点获取一二序列斜率，以第二序列点为第一序列点并返回所述基于所述第一序列点获取第二序列点的步骤，直至历经平面投影序列中所有的标识三维坐标点，若所提取的第一序列点为最后一个第一序列点，则以第一个第一序列点为第二序列点；根据获取一二序列斜率时间的先后顺序对所获取的一二序列斜率进行排序，得到一二序列斜率序列；从所述一二序列斜率序列中依次提取初始一二序列斜率，并对所提取的初始一二序列斜率执行如下操作：基于所提取的初始一二序列斜率获取目标一二序列斜率，其中，目标一二序列斜率为与初始一二序列斜率相邻，且位于初始一二序列斜率后的初始一二序列斜率，若初始一二序列斜率为最后一个一二序列斜率，则利用该初始一二序列斜率获取的目标一二序列斜率为一二序列斜率序列中第一个一二序列斜率；计算初始一二序列斜率与目标一二序列斜率的绝对差值，得到参考绝对差值；利用参考绝对差值获取一段或多段拟合曲线；所述利用第一序列点及第二序列点获取一二序列斜率，包括：利用预构建的斜率评估关系式、第一序列点及第二序列点计算一二序列斜率，其中，斜率评估关系式如下所示： ； ； ；其中，表示第一序列点所对应的坐标点，表示第二序列点所对应的坐标点，表示一二序列斜率，均为预设的系数；所述利用参考绝对差值获取一段或多段拟合曲线，包括：比较参考绝对差值与预设的差值阈值，若所述参考绝对差值大于差值阈值，则基于参考绝对差值获取第一目标均值及第二目标均值并确认出目标异常点；根据第一目标均值及第二目标均值获取目标绝对差值，若目标绝对差值小于预设的均值阈值，则剔除该目标异常点，其中，目标绝对差值为第一目标均值与第二目标均值的绝对差值；否则，保留该目标异常点；利用所保留的目标异常点及目标序列点获取一段或多段拟合曲线；利用所述一段或多段拟合曲线获取一个或多个目标拟合函数，利用一个或多个目标拟合函数获取目标拟合图形；基于所述目标拟合图形获取目标拟合形心，汇总所述目标拟合形心，得到目标拟合形心集，基于所述目标拟合形心集获取拟合形心序列；利用拟合形心序列获取目标拟合中轴线，获取中轴线划分值及目标应用中轴线，基于中轴线划分值及目标应用中轴线获取一个或多个应用中轴线划分点；所述利用拟合形心序列获取目标拟合中轴线，包括：获取拟合函数集，其中，拟合函数集中包括多个拟合函数，从所述拟合函数集中依次提取拟合函数并对所提取的拟合函数执行如下操作：基于所提取的拟合函数获取拟合曲线，其中，拟合曲线的横坐标为：步进距离的长度；利用预构建的综合评估关系式、拟合曲线及拟合形心序列计算综合评估值，其中，综合评估关系式如下所示： ；其中，表示综合评估值，表示在拟合形心序列中共有个目标拟合形心，表示个目标拟合形心中第个目标拟合形心在参考坐标系下的Y坐标的值，表示拟合曲线在第个目标拟合形心所对应步进距离，在参考坐标系下的Y坐标的值，表示个目标拟合形心中第个目标拟合形心在参考坐标系下的Z坐标的值，表示拟合曲线在第个目标拟合形心所对应步进距离，在参考坐标系下的Z坐标的值；汇总所述综合评估值，得到综合评估值集，基于所述综合评估值集获取目标拟合中轴线，其中，目标拟合中轴线为综合评估值集中最小的综合评估值所对应的拟合曲线；基于中轴线划分值及目标拟合中轴线获取一个或多个拟合中轴线划分点，利用一个或多个应用中轴线划分点及一个或多个拟合中轴线划分点计算一个或多个中轴线偏差数据，其中，中轴线偏差数据包括中轴线偏差数值及中轴线偏差角，其中，一个或多个应用中轴线划分点与一个或多个中轴线偏差数据与一个或多个拟合中轴线划分点均一一对应；所述利用一个或多个应用中轴线划分点及一个或多个拟合中轴线划分点计算一个或多个中轴线偏差数据，包括：从所述一个或多个应用中轴线划分点中依次提取应用中轴线划分点，并对所提取的应用中轴线划分点执行如下操作：基于所提取的应用中轴线划分点及与应用中轴线划分点所对应的拟合中轴线划分点计算中轴线偏差数值，计算公式如下所示： ；其中，表示中轴线偏差数值，表示应用中轴线划分点所对应的坐标，表示与应用中轴线划分点所对应的拟合中轴线划分点的坐标；基于所提取的应用中轴线划分点及与应用中轴线划分点所对应的拟合中轴线划分点计算中轴线偏差角，计算公式如下所示： ；其中，表示中轴线偏差角，表示所提取的应用中轴线划分点与下一个应用中轴线划分点所构成的向量，表示所提取的应用中轴线划分点与拟合中轴线划分点所构成的向量，表示点积操作，表示对向量取模将所述一个或多个中轴线偏差数据发送至纠偏指令的发起端，实现对隧道中轴线的智能纠偏。

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