车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109024199A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810785808.3(22)申请日2018.07.17(71)申请人上海华测导航技术股份有限公司地址201702上海市青浦区徐泾镇高泾路599号C座(72)发明人赵路汪剑梁霄罗寒旭李早玲曹雪美贺成成(74)专利代理机构上海宣宜专利代理事务所(普通合伙)31288代理人刘君(51)Int.Cl.E01C23/01(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用(57)摘要本发明提供了车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，包括以下步骤：控制测量：进行成果坐标基准设计、基础控制测量以及路面控制点测量，为后继的车载、机载激光雷达数据获取做准备；数据预处理：通过POS解算、激光处理和坐标转换对上述获取的数据进行预处理；点云后处理：通过点云抽稀、噪点剔除、滤波分类等，数据通过精细分类后，剔除了植被点、噪声点、建筑物点，获得精准的地面点，并提取出保留了地形特征点的高程点数据，本发明相比传统方式，每天采集100公里道路数据，作业效率提升5-7倍，外业人员只需2人，内业软件自动化处理程度高达80％，由于作业效率提升、人力投入的下降，综合成本下降4-5倍。CN109024199ACN109024199A权利要求书1/1页1.车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，包括以下步骤：控制测量：进行成果坐标基准设计、基础控制测量以及路面控制点测量，为后继的车载、机载激光雷达数据获取做准备；数据预处理：通过POS解算、激光处理和坐标转换对上述获取的数据进行预处理；点云后处理：通过点云抽稀、噪点剔除、滤波分类等，数据通过精细分类后，剔除了植被点、噪声点、建筑物点，获得精准的地面点，并提取出保留了地形特征点的高程点数据。2.如权利要求1所述的车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，所述点云后处理中包括：获取车载激光雷达扫描预设范围的第一点云数据；利用预设算法检测所述第一点云数据的平面特征，获得第二点云数据；基于预设模型确定所述第二点云数据中路面模型，并提取所述路面模型对应的第三点云数据。3.如权利要求2所述的车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，利用所述预设模型对所述第二点云数据进行检测，获得至少一个平面模型；根据所述扫描设备的高度信息和位姿信息确定获得的平面模型中的路面模型；从所述第二点云数据中提取所述路面模型对应的第三点云数据。4.如权利要求3所述的车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，所述数据预处理中包括：POS解算生成PosT文件，可按时间输出载体的位置、姿态信息；激光处理则对原始激光文件进行解码，并对激光点坐标进行转换，从而得到WGS-84坐标系下的LAS格式点云；坐标转换根据用户需求，将点云成果转换到工程独立坐标系下。5.如权利要求4所述的车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，根据道路点云的反射强度信息，可自动提取出道路线。6.如权利要求5所述的车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，横断面提取是指根据地面点数据按桩号生成断面，断面上带有对应点的高程信息。7.如权利要求6所述的车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，其特征在于，点云后处理中还包括：基于点云数据中的三维点基于相对参照面的距离，对采集道路所处环境得到的各帧点云数据进行分类；合并与道路设施高度适配的点云数据类别中的各帧点云数据；沿道路的轨迹从合并得到的点云数据中提取与道路距离满足预定条件的候选点云数据；从所述候选点云数据中提取出符合所述道路设施的特征的点云数据。2CN109024199A说明书1/4页车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用技术领域[0001]本发明涉及公路改扩建勘测领域，具体涉及到车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用。背景技术[0002]道路及其附属结构等三维信息的精确获取是道路改扩建的重要前提。对于道路改扩建工程，为了最大限度地利用现有道路，首先需要精确恢复出既有道路的线形要素；此外，为了实现桥梁、路基等的精确拼接，相比于新建道路工程，其对测量精度亦有更高的要求。目前，主要采用航空摄影测量辅之以GPSRTK测量和精密水准测量的方法，但存在效率低、成本高、安全隐患大等缺陷，无法满足日益增长的道路改扩建建设需。发明内容[0003]为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用，相比传统方式，每天采集100公里道路数据，作业效率提升5-7倍，外业人员只需2人，内业软件自动化处理程度高达80％，由于作业效率提升、人力投入的下降，综合成本