[发明专利]一种基于点云和影像融合技术的铁路营业线三维中线制作方法

权利要求书

1.一种基于点云和影像融合技术的铁路营业线三维中线制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1外业控制测量；S2航摄数据获取；S3数据预处理；S4激光点云与影像密集点云配准融合；S5点云切割；S6铁路营业线实景三维重建；S7轨道中心特征点提取；S8铁路线路中心点特征提取；S9铁路三维中线制作；

所述S1包括S1-1在研究区按规则沿铁路线位两侧布设平面控制点标志并获取标志点的平面坐标和S1-2在研究区按规则沿铁路线位两侧布设高程控制点标志并获取高程坐标；

所述S2包括S2-1获取研究区的高密度激光点云和S2-2获取研究区的高分辨率数码影像；

所述S3包括S3-1激光点云数据预处理和S3-2影像数据预处理；所述S3-1具体为对步骤S2获取的激光点云处理，利用步骤S1获取的控制点坐标对激光点云进行平面和高程误差改正，然后对改正后的激光点云进行滤波处理，除去噪声点；所述S3-2具体为对步骤S2获取的数码影像进行处理，利用步骤S1获取的控制点坐标辅助影像进行空三加密和逐像素密集匹配，基于影像密集匹配得到的影像点云数据进行滤波处理，除去噪声点；

所述S4具体为基于步骤S3中的激光点云和影像密集点云数据进行点云精确配准，得到融合后点云数据；

所述S5具体为基于步骤S4得到的融合后点云数据，利用铁路营业线矢量线位制作左右各50m的缓冲区，对点云进行切割，得到铁路营业线测绘的有效点云数据；

所述S6具体为基于步骤S3得到的空三加密成果和步骤S5得到的有效点云数据进行实景三维场景重建；

所述S7包括以下步骤，S7-1基于步骤S6得到的实景三维模型，在双轨道上分别拾取种子点，利用区域生长算法提取轨道面；S7-2对轨道面进行边缘检测、细化和线条拟合，剔除粗差点后，每隔2米离散一个特征点；S7-3在实景三维模型上采集步骤S1中的外业控制点坐标，利用外业控制点坐标进行分段平差处理，对轨道离散特征点进行二次改正，得到修正后的双轨轨道特征点精确坐标。

2.根据权利要求1所述的基于点云和影像融合技术的铁路营业线三维中线制作方法，其特征在于：所述S8具体包括以下步骤，S8-1基于步骤S7的成果，选择左轨轨道特征点坐标进行计算分析，根据相邻特征点连线平面斜率变化对线路做直线段和曲线段的分段，并对曲线段的双轨进行内轨和外轨标识；S8-2直线段采用在两轨道上取特征点构建三角网并采用插值算法求取中心点坐标的方式得到线路中心线特征点三维坐标；曲线段采用内轨道特征点沿平面法线向铁路中线方向偏移固定距离，求取铁路中线上特征点三维坐标。

3.根据权利要求2所述的基于点云和影像融合技术的铁路营业线三维中线制作方法，其特征在于：所述S9具体为基于S8获取的铁路线路中心点坐标结合铁路既有台账矢量线位，对步骤S8得到的离散线路中心点进行粗差剔除和误差改正，最终通过直线与曲线拟合完成铁路三维中线的制作。