密度聚类与PCA的点云数据处理技术在高铁轨道检测中的应用

作     者：肖俊 王培俊 李文涛 李保庆 杨杰 XIAO Jun;WANG Peijun;LI Wentao;LI Baoqing;YANG Jie

作者机构：西南交通大学机械工程学院成都610031 成都西南交大研究院有限公司成都610031 

基　　金：四川省科技计划重点研发项目(2019YFG0046) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2020年第64卷第8期

页      码：37-42页

摘      要：为解决轨道手工检测效率低、准确度不高的问题,克服二维线激光与轨向不垂直而影响检测精度的不足,利用三维结构光点云技术对高铁轨道表面状态进行检测。数据处理是三维结构光检测的重要环节,综合运用密度聚类与PCA算法对点云进行快速处理。首先采用三维栅格算法对点云进行采样,减少点云数据量;其次利用密度聚类将点云分成不同的簇类以去除噪声点和离群点,提取出目标点云;最后通过PCA算法计算点云的3个主成分向量,求解变换矩阵变换点云,实现点云初始配准。精确配准后,与标准模型点云对比,即可得出检测结果。现场试验结果表明,该方法运行速度快,配准精度较高,有效提高了检测的效率和精度。

主 题 词：点云配准 密度聚类 PCA 三维光学检测 磨耗检测 铁路轨道 高速铁路 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.201909020014

馆 藏 号：203955641...