[发明专利]基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法

权利要求书

1.基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

通过人工方式沿既有铁路裁剪出铁路两股轨面的点云数据，并对点云数据进行抽稀；

指定铁路走向后，计算指定里程位置的轨中坐标，并沿轨道中线按里程间隔完成轨面高程的提取，具体包括以下步骤：

第1步：裁取两股轨面的点云数据并抽稀；

第2步：导入抽稀后轨面数据到AutoCAD软件；

第3步：绘制近似轨道中线的多段线；

第4步：沿线计算轨道中心点坐标；

第5步：绘制精确的轨道中线；

第6步：提取轨面高程；

第7步：质量检核；

其中：

第4步包括：

指定起始里程，设置里程间隔，沿第3步绘制的多段线按照里程间隔首先在多段线上找到里程点；在该点处确定多段线的切线方向和垂线方向；然后沿垂线方向搜索出两股轨面的点云，搜索窗口沿既有铁路方向宽度设置为1～3cm；依次遍历两股点云数据并找出两股点云数据之间的最短距离，该距离为两股轨道内侧的距离；最短直线的中心即对应该里程的轨道中心点坐标；

第6步包括：

指定起始里程和终点里程，沿第5步绘制的轨道中线按里程间隔提取轨道的轨面高程，直线段取左轨高程，曲线段取内轨高程；找出轨面高程所在中线的坐标位置，沿既有铁路横断面方向搜索出轨面窗口的点云，并沿既有铁路方向窗口宽度设置为1～3cm，遍历轨面窗口内的所有点云，找出最高点，最高点的高程即是该里程所对应轨面的高程。

2.根据权利要求1所述的基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

第1步包括：

在现有点云数据处理软件中通过人工方式沿既有铁路裁剪出两股轨面的点云数据，按照设定的比例抽稀，以提高AutoCAD软件的运行效率。

3.根据权利要求1所述的基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

第2步包括：

将抽稀后的铁路两股轨面数据导入AutoCAD软件。

4.根据权利要求1所述的基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

第3步包括：

沿两股轨道中间，从小里程往大里程顺沿，绘制多段线，用以指定铁路的近似中线位置，缓和曲线段和圆曲线段处的多段线增加绘制节点数量，以提高多段线与铁路曲线的近似度。

5.根据权利要求1所述的基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

第5步包括：

根据第4步计算的轨道中心点坐标由小里程到大里程绘制精确的轨道中线。

6.根据权利要求1所述的基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

第7步包括：

完成一次计算后，所有的轨道中心坐标和轨面高程即全部计算完成，根据外业实测数据进行质量检核，如果检核结果满足限差要求，则输出结果，否则重新调整搜索窗口的大小，重复第4、5、6步，直到结果满足限差要求。