[发明专利]一种基于空间分布的隧道椭圆化检测方法

权利要求书

1.一种基于空间分布的隧道椭圆化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使用三维激光扫描仪扫描隧道外缘一圈，每隔i mm采集一个数据点坐标，采集到的所有数据点构成模拟数据集；

(2)过滤掉所有误差大的数据点，形成新的数据点集{M₁,M₂,M₃,...Mg}；

(3)根据新的数据点集拟合椭圆；

(4)根据拟合出的椭圆参数计算椭圆度；

其中，g为数据点集中数据点的个数，M_k数据点为第k个数据点，1≤k≤g。

2.根据权利要求1所述的一种基于空间分布的隧道椭圆化检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，过滤掉误差大的数据点步骤具体为，

(201)以激光发生器所在位置为原点O，分别以过原点的水平线和垂线为x轴和y轴建立隧道端面平面直角系xOy，设离散数据点为(x_α，y_α)(α＝1，2，...g’)，计算模拟数据集的质心，以质心为中心，经过质心的水平线为初始直线，以初始直线依次逆时针间隔角度ω画一条直线，y₁、y₂、,...y_n，n＝180/ω，将数据点划分为多个区域，Ω₁,Ω₂,...Ω_m，m＝2n；

(202)设定g’＝g；

(203)从各区域随机选取占比为η的数据点，共选取p次，拟合p个椭圆，求出每个椭圆的参数，取参数平均值，将参数平均值作为初步拟合的椭圆参数，求出初步拟合的椭圆的两个焦点，计算新的数据点集中每一个数据点到两个焦点的距离之和，设定距离阈值d；

(204)设定k＝0，i’＝1；

(205)k’＝k+1；

(206)若k’≤g’，将k加1，进入步骤(207)，否则转至步骤(208)；

(207)若M_k‘＞d，则将数据点M_k’从新的数据点集中去除，将i’加1，i”＝i’-1，返回步骤(205)；

(208)g’＝g-i”，设定j＝0；

(209)j’＝j+1，j’≤j_设定，转至步骤(210)，否则结束；

(210)将剩下的数据点重新划分区域，将划分原区域的直线逆时针依次旋转θ_j’，构成各个新的区域，返回步骤(203)；

其中，j_设定为设定好的迭代次数。