本发明提供的一种轨道交通曲线轨道曲率测量方法,包括以下步骤:S1.基于车载激光雷达检测目标曲线轨道的点云数据;S2.对点云数据进行精简处理,然后对精简处理后的点云数据进行滤波处理;S3.对点云数据进行提取,提取出曲线轨道的边缘曲线,并基于边缘曲线进行拟合得到轨道中心线;S4.基于曲线轨道中心线对曲线轨道的曲率进行计算,通过上述方法,能够对轨道交通中的曲线轨道的曲率半径进行准确测试,为轨道交通的安全运营提供准确的数据支持,而且整个测试过程效率高,节约人力,有效避免测试中存在的安全隐患。
1.一种轨道交通曲线轨道曲率测量方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.基于车载激光雷达检测目标曲线轨道的点云数据;S2.对点云数据进行精简处理,然后对精简处理后的点云数据进行滤波处理;S3.对点云数据进行提取,提取出曲线轨道的边缘曲线,并基于边缘曲线进行拟合得到轨道中心线;S4.基于曲线轨道中心线对曲线轨道的曲率进行计算;步骤S2中,采用双边滤波法对精简处理后的点云数据进行滤波处理:S211.将精简处理后的点云数据先进行统计滤波处理后再进行半径滤波处理;S212.采用Kd树对半径滤波处理后的点云数据建立拓扑关系,计算第i个数据点Pi距离小于设定阈值的K个数据点组成K邻域集合N(Pi);S213.采用最小二乘法将K邻域集合N(Pi)以及第i个数据点Pi拟合到平面R,并确定平面R的第i个数据点Pi和第s个数据点Ps的单位法向量ni和ns;S214.确定出双边滤波因子μ;S215.确定出双边滤波后的点云数据Pi′:Pi′=Pi+μni;且由Pi'组成新的K邻域集合N'(Pi);步骤S3中,通过如下方法提取出曲线轨道的边缘曲线:S31.将K邻域集合N'(Pi)采用最小二乘法进行拟合形成平面R';S32.以第i个数据点Pi′在平面R'上的投影点Pi″作为坐标原点,将投影点Pi″和与数据点Pi′欧式距离最近的数据点的投影点之间的连线作为u轴,以投影点Pi″的法向量n′i作为n轴,根据右手定则确定出v轴建立坐标系;S33.以u轴为基准,计算K邻域集合N'(Pi)中任一数据点在R'平面上的投影点与Pi″组成的向量与u轴之间的夹角θk,其中,k=1,2,3,…,K;S34.将各个夹角按照升序进行排列,并计算在升序序列中相邻两个向量之间的夹角:S35.筛选出相邻两个向量之间的夹角的最大值,如果该最大值大于设定的角度阈值,则当前投影点Pi″所对应的数据点Pi′为边缘点,否则,为非边缘点;S36.重复步骤S31-S35直至对K邻域集合N'(Pi)每个数据点进行判断,并将所提取出的边缘点拟合形成边缘曲线;对边缘曲线采用三次B样条曲线拟合方法进行拟合得到轨道中心线。
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