土方量计算模型和计算方法

在工程建设中,常需要将自然地貌改造为水平的或者一个或几个坡度的场地,以便适于布置各类建筑物和构筑物。土方量的大小与工程的投资直接相关,因此准确、快速地计算土方量,对开展规划设计、     

地面激光扫描和数码相机在化石重建中的应用

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速高效且准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供新的选择。介绍地面三维激光扫描仪工作原理、类型及数据处理方法。以中国地质大学化石林中的化石为例,研究化石点云数据获取、处理、三维模型重建和纹理粘贴的基本方法,试验表明这种方法有效可行。     

基于CASS的断面法土方量计算方法

土方量计算是工程设计中经常遇到的问题。如公路设计、渠道设计、防洪堤设计、水库坝堤设计及建筑设计等,都需要精确计算其土方量。土方量计算是这些工程设计的一个重要组成部分,也是其设计中最关键最烦琐的一道工序。土方量直接关系到工程造价,所以计算起来一定要准确、符合实际。一般工程土方量主要包括挖方、     

基于机载LiDAR和Mean Shift算法提取森林密度

为获取森林密度信息,利用Mean Shift算法对森林点云进行单木分割提取森林密度信息.首先,以点云三维坐标和法向量作为特征向量,利用统计分析方法选择合适带宽及阈值,采用Mean Shift算法对点云进行初始分割;其次,对分割后的点云进行分析,加入灌木、杂草等过滤条件,得到树冠点云;然后,对树冠点云再次进行Mean Shift分割,并对每类树冠点云进行统计,以稳态点为粗略位置标记计算森林密度;最后,与地面实测数据进行验证.地面数据验证结果表明,平均计算精度达到90.0%以上,可满足林业应用需求;通过与分水岭法进行对比发现, Mean Shift方法获得的精度为92.5%,比分水岭方法70.0%高出22.5%,且避免了分水岭方法导致的过分割现象.      

车轮磨耗分析中平滑方法的选取

为了更好地去除车轮磨耗计算数据中的噪声点,基于数值平滑理论,利用车轮磨耗预测模型得到的车轮磨耗数据,对五点三次平滑法、三次样条平滑法和超光平滑法进行对比研究.结果表明:超光平滑法能在有效抑制噪声的同时,较好地保持磨耗数据的细节信息,更适合处理车轮磨耗数据;将三次样条平滑法与超光平滑法相结合处理磨耗噪声数据,既能保证曲线足够光滑,又能防止数据失真现象.     

基于多源异构信息融合的智能汽车目标检测算法

针对智能汽车单一传感器环境感知的局限性,提出一种基于GPS、双目深度相机、16线激光雷达等多源信息融合的环境感知算法,解决单一传感器环境感知的局限性问题.算法在GPS时间同步基础上,将单一传感器标定后的数据作为改进联合标定算法输入,求解多源传感器最优空间变换矩阵.使用SVM分割点云及欧式聚类提取点云信息的几何特征,获取障碍物的位置信息;利用空间变换矩阵将障碍物点云信息变换到图像坐标系,并将3D点云映射为2D点云信息;融合基于深度学习算法求解的图像中障碍物位置信息与类别信息,实现目标检测.经KITT1数据集及实车测试验证,该算法准确率在78.13％～85.56％之间,每帧数据检测平均耗时0.16～0.19 s,在光照变化、目标遮挡环境下均能有效的进行目标检测,具有较好的工程应用前景.     

基于PCL的人体模型自动化修形研究

提出了基于患者人体点云数据的修形曲面自动化建造方法.利用三维激光扫描仪获取人体点云数据,滤波后将点云数据分割成骨盆、腹腔和胸腔三部分,根据三点加力矫形原理提取用于设置伸展空间和施加矫形压力的点云数据,施加变换操作;最后实现点云数据的拼接,创建人体修形曲面.设计案例表明该方法为矫形支具自动化设计奠定基础.     

AutoCAD在高速公路施工中的运用探讨

AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种通用微机辅助设计软件包,它在计算机辅助设计领域中得到了广泛的应用。它有着极其强大的内部计算能力,在公路、建筑等工程设计领域运用较为广泛,而在公路桥梁施工中同样有着极其广泛的应用,根据形数结合思想可以运用它进行诸如复杂断面面积计算、根据三维实体计算复杂结构混凝土方量,将它与其他有限元软件结合使用还能充分发挥其快速、准确建立模型的能力。结合晋济高速公路工程实践,简要探讨其在施工中的一些运用。     

网络环境下全景图和点云数据快速融合可视化方法

现有多源数据融合可视化方法对数据精度要求高,匹配过程复杂,且传统点云的组织索引方式冗余,面对复杂数据的动态性较差,索引效率较低,难以支撑在网络环境下进行多源数据高效可视化交互.?针对上述问题,提出面向网络轻量化应用的全景图与点云数据快速融合可视化方法.?探讨了二维影像与三维点云的快速映射匹配机制、非规则性八叉树点云优化...     

基于BIM技术的公路工程精细化土方量计算方法研究

为提高公路工程土石方计算的准确性,借助最新的BIM技术,获取多种格式的地形数据,并将多种格式的地形源数据进行融合、相互修正,最终获取更能反应真实地形的数据,建立高精度的BIM三维地形模型。基于高精度的地形模型和公路设计数据,建立精确的设计模型。通过布尔运算得出精细化的填挖方三维体及准确的土方计算结果。通过四川山区高速公路项目实例,验证了该计算方法可较大幅度提高公路工程土方量计算精度和计算效率。     

LiDAR技术在公路工程测量中的应用

依托某高速公路工程测量项目,采集大量LiDAR点云数据,并将扫描生成的DTM与现场勘测的数据进行对比分析,研究得出LiDAR扫描技术用于公路工程测量的精准度与影响因素,同时针对LiDAR扫描技术应用于公路工程测量的可行性进行了探讨。     

基于K近邻和法向精度的点云精简算法

针对传统点云简化算法在精简散乱点云数据时经常丢失过多特征点的不足,提出了基于K近邻和法向精度的点云精简算法.该算法首先对输入的散乱点云数据建立K近邻索引,并剔除集群点及离群点,从而完成点云数据的预处理,然后对预处理后的数据进行Delaunay三角化,并重构三角网格面,最后依据法向精度进行非特征点剔除.仿真实验表明,该算法既能较大程度地精简点云数据,又能较好地保持原有模型的基本特征.     

车门内板复杂钣金件逆向建模方法探讨

以某轿车前后车门内板为例,探讨复杂钣金件的逆向设计过程和方法。通过手持式三维激光扫描仪的非接触式测量获取前后车门内板的点云数据。利用Geomagic Studio 12软件进行前期点云处理。基于CATIA V5 R17软件平台的自由曲面、创成式外形设计、数字化外形编辑器、快速曲面重构等模块完成前后车门内板的曲面重构,并进行相应的曲面质量检查。对复杂钣金件的逆向建模流程和方法以及车门内板曲面质量的评价指标进行了相关探索。     

基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

路面湿滑是诱发交通事故的重要因素,为了解决构造深度和摩擦系数分别从路面静态纹理和动态摩擦运动角度方面反映路面抗滑性时存在的不一致问题,基于激光视觉测量方法得到沥青路面点云数据,提出一种有效构造深度测量算法;首先利用B样条对点云数据进行断点插值,在研究轮胎和路面接触摩擦的几何结构和抗滑机理的基础上,修正路表凹陷点数据;采用断面法估算构造深度,并和摩擦系数测试仪所得的数据进行相关性分析. 研究结果表明:本算法得到的横向和纵向平均构造深度与摩擦系数的相关系数分别为0.896和0.887,优于铺砂法的0.504;该方法能通过静态的构造深度隐性地反映动态的摩擦系数,兼具激光视觉测量方法的高效率和摩擦系数刻画抗滑性能的客观性,达到效率和精度的统一.      

航道疏浚区的测量点边界搜索方法

在航道疏浚工程设计系统软件开发中，挖槽定线设计，土方量计算，航道截面图和挖槽截面图的绘制等功能的实现都需要准确地航道截面线的位置和起止端点，而确定航道疏浚区测量点的边界是解决该问题的关键。文中在平面三角网生成方法的基础上提出了测量点边界搜索,有效地解决了截面线的定位和端点确定问题。     

基于改进区域生长的非均匀点云平面分割研究

采用区域生长法进行点云平面分割,点云的非均匀性会导致初始种子点选取困难,对此提出改进区域生长法,结合一致性检验实现非均匀点云的平面分割。首先基于协方差矩阵特征值进行网格均匀性分析,将网格划分为均点网格和非均点网格;然后在均点网格构成的均点数据集内确定区域生长的初始种子点,确保初始种子点附近的点云均匀连续,并基于法向量和曲率制定生长规则,提取均匀区域的生长性内点;最后通过一致性检验提取非均匀区域点云的非生长性内点,实现面域内点的全面提取。以某混凝土组合箱梁预制模板为试验对象,分析表明,与传统曲率最小准则相比,所提出的方法能在邻域点数量较小时快速选取合适的初始种子点,保证计算效率且具有更强的适用性和稳定性。该算法实现了点云均匀区域和非均匀区域的划分,为均匀性、连续性较差的点云平面分割提供新的方法。     

涡轮叶片逆向建模与特征参数提取

为了在已有涡轮叶片实物基础上进行再创新设计,采用激光扫描仪对涡轮叶片进行数字化扫描,提出了在三维测量得到涡轮叶片点云数据的基础上,准确进行逆向建模、反求几何参数和提取气动特征参数的逆向设计方法.根据涡轮叶片的几何参数反求和提取气动特征参数要求,基于获取涡轮叶片的截面点云图,用五次多项式曲线拟合叶盆和叶背,并用圆弧逼近叶形前后缘.基于该方法,采用Matlab软件对涡轮截面线点云进行拟合,反求得到了叶身型线方程,拟合偏差控制在之内,能够获得准确的叶片截面型线和气动特征参数.      

RTK与全站仪在城镇地籍调查中的联合应用

在巴彦托海镇第二次土地调查过程中,根据国家二调规范和测区设计方案,采用GPS与全站仪联合测图方法,应用南方CASS软件成图,并对采集的数据进行检核,实践证明该方法可以快速准确的获得界址点、地物点的定位信息,满足国家二调中对于界址点的精度要求。     

损伤车体表面重建及喷枪位姿规划研究

汽车喷涂行业职业病高发,寻找一种可以针对不同车型、不同部位进行自动识别的车体喷漆系统替代喷涂工人是亟待解决的问题.考虑到实际工况和工厂经济要求,提出一种基于线扫描传感器的车体表面重建系统及喷枪位姿规划方法.首先,介绍了整个系统的组成、各部件之间的关系及作用;其次,介绍了该系统的点云数据获取方法及点云数据重建显示;最后,阐述了系统点云数据法向量获取方法并通过MATLAB进行了法向量的可视化展示.该系统能够准确找到目标车体表面点云的法向量,为喷枪工作阶段的运动姿态进行实时引导.     

损伤车体表面重建及喷枪位姿规划研究

汽车喷涂行业职业病高发,寻找一种可以针对不同车型、不同部位进行自动识别的车体喷漆系统替代喷涂工人是亟待解决的问题.考虑到实际工况和工厂经济要求,提出一种基于线扫描传感器的车体表面重建系统及喷枪位姿规划方法.首先,介绍了整个系统的组成、各部件之间的关系及作用;其次,介绍了该系统的点云数据获取方法及点云数据重建显示;最后,阐述了系统点云数据法向量获取方法并通过MATLAB进行了法向量的可视化展示.该系统能够准确找到目标车体表面点云的法向量,为喷枪工作阶段的运动姿态进行实时引导.