基于中轴线的隧道点云去噪算法

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2015年第8期北京时间：

作者：程效军

单位：同济大学,同济大学,同济大学浙江学院,同济大学

摘要：隧道作为一个狭长的封闭空间，其点云内部噪声影响点云分析精度，有效去除隧道点云内部的噪声是基于点云隧道形变分析的关键.提出一种基于中轴线的隧道点云去噪算法.通过对点云双向投影获取隧道在水平和垂直方向的姿态变化，根据高阶多项式拟合两条平面曲线并插值中轴线控制点，通过定义空间线段的夹角加密控制点以表达中轴线.通过计算各控制点处的切平面实现对隧道点云的分割，计算各分块内点到中轴线的距离，并根据给定的距离阈值实现隧道内部点云噪声的过滤.通过两组实验分析证实该方法的可行性与精确性.第一组通过模拟隧道点云数据并采用该方法拟合中轴线，比较分析其与已知中轴线的精度.第二组通过分析处理实际的隧道点云数据，实现隧道点云内部噪声的去除.

关键词：隧道点云, 双向投影, 高阶多项式拟合, 中轴线, 点云去噪

基金资助：浙江省教育厅科研项目（Y201330123）