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测绘科学2025年第03期:利用Marching Cubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周命端;覃钰涵;孟庆龙;徐翔;刘明华;宋峤;王俊杰;

单位:北京建筑大学测绘与城市空间信息学院;北京市政建设集团有限责任公司;

摘要:鉴于移动立方体算法在医学成像、计算机图形学、工程建模等领域被广泛应用,顾及激光雷达检验法具有诸多优点,提出了一种新的利用Marching Cubes算法的塔身垂直度激光雷达检验方法。实验选取施工现场某型号塔式起重机塔身进行测试,采用激光雷达扫描采集塔身标准节原始点云数据,经预处理后获取塔身标准节有效高精度点云数据;给出塔身标准节横向切段立方体点云分割策略,利用Marching Cubes算法提取塔身标准节横向切段立方体点云轮廓线,并求解其体中心点坐标;运用最小二乘法拟合体中心点所在空间直线,计算其方向向量,并在站心空间坐标系下分别与x轴和z轴进行向量运算,获得塔身轴心线倾斜方位角、倾斜角和塔身垂直度。结果表明:采用本文方法设计5种策略方案获得的塔身垂直度中数值为1.80‰,与传统的经纬仪检验法结果为3.02‰基本吻合。本文为塔身垂直度无损检验提供一种高精度激光雷达算法。

关键词:激光雷达检验法;;经纬仪检验法;;移动立方体算法;;点云数据;;塔身垂直度

基金资助:北京市政建设集团有限责任公司自主研究开发项目(KJL-EC-202405-025)