[发明专利]基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法及系统

权利要求书

1.基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，包括：

对手持式激光雷达获取的激光点云数据进行自适应聚类；

基于手持式激光雷达获取的激光点云数据结合手持式激光雷达获取的惯导位姿数据进行激光点云拼接；

采用建筑信息模型识别拼接后激光点云中的铺设部件及其分布状态；

根据预设的地下廊道的部件分布模型，对当前铺设部件及其分布状态进行诊断，识别是否存在危险区，若是，则报警。

2.根据权利要求1所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，采用手持式激光雷达需要按照规定扫描作业标准进行激光点云数据采集；所述规定扫描作业标准至少包括以下任一：

(1)采集路线行程闭环；

(2)采集路线的初始位置以及结束位置通过GPS采集得到位置点信息；

(3)目标视场中存在至少一目标点的位置点信息已知。

3.根据权利要求1所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，所述采用建筑信息模型识别拼接后激光点云中的铺设部件及其分布状态包括：根据所述建筑信息模型，获取地下管廊的铺设部件的设计参数；根据拼接后的激光点云及其对应聚类，依次与所述建筑信息模型中的地下管廊的铺设部件的设计参数进行对比，针对与建筑信息模型中的铺设部件的设计参数匹配的聚类，记录对应的位置信息。

4.根据权利要求1所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，所述危险区诊断的过程包括：

识别出的铺设部件及其分布状态与预设的地下廊道的部件分布模型中铺设部件及其合理分布范围进行比较，判断是否相符，如果相符，认为正常，如果不相符，根据该部件分布模型的安全位置范围，判断其是否危险，如果危险，进行报警。

5.根据权利要求1所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，在所述识别危险区之后包括：根据所述危险区从数据库中查找出相应的危险消除方案。

6.根据权利要求1所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，所述手持式激光雷达在地下廊道所采集到的激光点云数据在时序上连续，且相邻帧的数据重叠率大于60％。

7.根据权利要求1所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法，其特征在于，所述激光点云拼接过程包括：

基于惯导位姿数据，结合激光雷达与惯导装置的误差关系，得到惯导装置的误差值；

基于激光点云的特征点集，结合相邻两帧激光点云中的源点云矩阵、相邻两帧激光点云中的目标点云矩阵和平移矩阵，得到激光点云的偏差值；

基于所述惯导装置的误差值与所述激光点云的偏差值的平方和的范数，得到整体偏移模型；

基于同一区段内相邻帧构成的点集对所述整体偏移模型进行ICP点云配准算法迭代计算，直到达到初始迭代条件，完成数据配准，对完成点云配准的激光点云进行拼接。

8.基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法系统，其特征在于，包括：

聚类模块，其被配置为：对手持式激光雷达获取的激光点云数据进行自适应聚类；

拼接模块，其被配置为：基于手持式激光雷达获取的激光点云数据结合手持式激光雷达获取的惯导位姿数据进行激光点云拼接；

分析模块，其被配置为：采用建筑信息模型识别拼接后激光点云中的铺设部件及其分布状态；

报警模块，其被配置为：根据预设的地下廊道的部件分布模型，对当前铺设部件及其分布状态进行诊断，识别是否存在危险区，若是，则报警。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法中的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于手持式激光雷达的地下廊道危险区识别方法中的步骤。