铁路罐车三维激光扫描数据采集的影响因素及优化

作者:张志鹏;邵学君;庞庆;周宝珑 刊名:铁道技术监督 上传者:兰天

【摘要】针对三维激光扫描技术在铁路罐车和罐式集装箱测量中的应用,介绍三维激光扫描铁路罐车或罐式集装箱流程,分析实际应用过程中存在的残留液体、罐壁状态和入射角等影响扫描效果的因素及现象,并总结和提出合理设置较小的扫描步距、适当提高脉冲发射频率、综合考虑入射角、前期点云数据预处理和后期点云数据修复等优化措施。

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 · 32·  铁 道 技 术 监 督 RAILWAY QUALITY CONTROL 2015年8月(总第346期) 第 43 卷 第 8 期 Vol.43 No.8 方法研究 METHOD STUDY 铁路罐车三维激光扫描数据采集的影响因素及优化 张志鹏,邵学君,庞 庆,周宝珑 ( 国家铁路罐车容积计量站,北京 100081 ) 摘  要: 针对三维激光扫描技术在铁路罐车和罐式集装箱测量中的应用,介绍三维激光扫描铁路罐车或罐式集装箱流程,分析实际应用过程中存在的残留液体、罐壁状态和入射角等影响扫描效果的因素及现象,并总结和提出合理设置较小的扫描步距、适当提高脉冲发射频率、综合考虑入射角、前期点云数据预处理和后期点云数据修复等优化措施。 关键词:三维激光扫描;点云数据;铁路罐车; 罐式集装箱; Abstract: With a view to the application of the 3D laser scanning technology to railway tanker and tank container measurement. The paper introduces the process in which a railway tanker or a tank container is 3D-scanned. It analyzes the factors and phenomena affecting the scanning effect during practical application, such as liquid residues,tank wall status and incident angle,etc. Besides, it also makes a summary and puts forward some optimization measures,for instance,to set a smaller scanning step rationally,to increase the pulse emission frequency properly,to take the incident angle into overall consideration,to pre-process the point cloud data in an earlier period and to restore the point cloud data in a later period,etc. Keywords: 3D Laser Scanning;Point Cloud Data;Railway Tanker;Tank Container 中图分类号:TB938.3-39 文献标识码:B 文章编号:1006-9178(2015)08-0032-04 收稿日期:2015-04-23 作者简介:张志鹏,助理研究员;邵学君,研究员; 庞 庆,工程师;周宝珑,副研究员 0 引言 三维激光扫描技术可应用在铁路罐车和罐式集装箱测量上,通过三维激光扫描仪获取点云数据,形成三维模型,为铁路罐车和罐式集装箱的相关计算研究提供支持。实践表明,三维激光扫描技术在数据处理速度、数据精度以及便捷性等方面具有很好 的效果,但是在实际应用的过程中,还存在如点云数据整体性差、扫描条件要求苛刻和设备物理特性限制等问题直接影响扫描效果。为了更好的实现三维激光扫描技术在铁路罐车和罐式集装箱相关研究中的应用,应分析影响数据采集的因素并进行

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