(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211165884.7 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 郑州大学 地址 450001 河南省郑州市高新 技术开发 区科学大道100号 (72)发明人 崔昊　李健　陶亦文　乔宝晋　 (74)专利代理 机构 常州智慧腾达专利代理事务 所(普通合伙) 32328 专利代理师 曹军 (51)Int.Cl. G06F 16/51(2019.01) G06F 16/532(2019.01) G06F 16/9537(2019.01) G06F 16/9538(2019.01) G06F 16/25(2019.01) (54)发明名称 一种用于铁路海量点云无损可逆二维化的 数据处理方法 (57)摘要 本发明提出了一种用于铁路海量点云无损 可逆二维化的数据处理方法， 属于信息技术领 域， 该显示方法具体步骤如下： S1： 获取铁路海量 点云数据文件， 对其进行解析， 得到海量点云； S2： 计算铁路轨道中心点， 每前进固定距离计算 一次， 对连续轨道中心点进行样条插值获得轨道 中心线， 对轨道中心线平移得到扫描轨迹线； S3： 计算所述海量点云在移动式扫描仪轨迹线上距 离最近的点， 同时为所述海量点云创建轨迹线索 引； S4： 将所述海量点云按照轨迹线索引以二维 图像信息的格式保存， 读取保存的二维信息， 按 照所述轨迹线索引还原所述海量点云。 解决了铁 路海量点云直接在三维空间处理消耗储存空间 和计算能力过大的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115481267 A 2022.12.16 CN 115481267 A 1.一种用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征在于， 该数据处理 方法包括： S1： 获取铁路海量 点云数据文件， 对其进行解析， 得到海量 点云； S2： 计算铁路轨道中心点， 每前进固定距离计算一次， 对连续轨道中心点进行样条插值 获得轨道中心线， 对轨道中心线平 移得到扫描轨 迹线； S3： 计算所述海量点云在移动式扫描仪轨迹线上距离最近的点， 同时为所述海量点云 创建轨迹线索引； S4： 将所述海量点云按照轨迹线索引以二维图像信息的格式保存， 读取保存的二维信 息， 按照所述轨 迹线索引还原所述海量 点云。 2.根据权利要求1所述的用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2包括： S201： 在铁路海量点云上设置初值， 对点云做横切， 提取横切面附近点云并投影为图 像； S202： 在铁路横切面点云投影图像上使用标准钢轨横 断面进行模板匹配， 获取左右两 钢轨的具体位置， 将两钢轨位置取平均获得轨道中心点 位置， 并投影回到 铁路点云坐标系； S203： 根据所述轨道中心线的位置， 向前移动小段距离， 重复步骤S201和S202， 获取新 的轨道中心点； S204： 当步骤S203中所述的向前移动小段距离后找不到钢轨点云时， 结束寻找轨道中 心点； S205： 将所有轨道中心点 排序， 使用样条插值获得轨道中心线； S206： 将轨道中心线按照移动三维激光扫描仪的结构平移到三维激光扫描仪中心点位 置得到扫描轨 迹线。 3.根据权利要求1所述的用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征 在于， 所述 步骤S3包括： S301： 计算海量 点云在扫描轨 迹线上距离最近的点； S302： 根据点云在轨 迹线上的最近点计算 其二维化后的轨 迹线索引。 4.根据权利要求3所述的用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征 在于， 所述 步骤S302包括： S3021： 根据海量点云的密度决定二维化网格每格代表的距离， 保证每个二维网格中不 多于两个点； 其中， 点云在轨迹线上最近点与轨迹线起点的距离为行索引， 点云与其轨迹线最近点 连线与水平面夹角为列索引， 点云的基本数据为 二维网格插 入值。 5.根据权利要求4所述的用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征 在于， 所述 点云的基本数据包括： 点云扫描轨迹线最近点的序号、 点云与其轨迹线最近点距离、 点云颜色、 点云反射强度 中的一种或其组合。 6.根据权利要求1所述的用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征 在于， 所述 步骤S4包括： S401： 存储铁路海量点云扫描轨迹线， 将海量点云按照其轨迹线索引存储为图像二维权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115481267 A 2数据格式； S402： 读取步骤S401中存储 的海量点云扫描轨迹线和海量点云所有二维信息， 还原二 维网格中非空网格对应点云的三维坐标、 点云颜色、 点云反射强度等信息 。 7.根据权利要求6所述的用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理方法， 其特征 在于， 所述 步骤S401包括： 存储内容包括 步骤S3021中二维网格所有插 入值。 8.一种用于铁路海量点云无损可逆二维化的数据处理装置， 其特征在于， 该数据处理 装置包括： 海量点云获取模块， 适用于获取铁路海量点云数据文件， 对其进行解析， 得到海量点 云； 扫描轨迹线提取模块， 适用于计算铁路轨道中心点， 每前进固定距离计算一 次， 对连续 轨道中心点进行样条插值获得轨道中心线， 对轨道中心线平 移得到扫描轨 迹线； 创建轨迹线索引模块， 适用于计算所述海量点云在移动式扫描仪轨迹线上距离最近的 点， 同时为所述海量 点云创建轨 迹线索引； 海量点云无损可逆二维化模块， 适用于将所述海量点云按照轨迹线索引以二维图像信 息的格式保存， 读取保存的二维信息， 按照所述轨 迹线索引还原所述海量 点云。 9.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指 令， 其特征在于， 所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1至7中任一项所述的用 于铁路海量 点云无损可逆二维化的数据处 理方法。 10.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器和处理器； 所述存储器中存储有至少一条 程序指令； 所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现权利要求1 ‑7中任一 项所述的用于 铁路海量 点云无损可逆二维化的数据处 理方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115481267 A 3