道路设计中逆向工程技能的运用范文

数据平滑通过标准的高斯滤波算法或者是平均滤波算法进行数据的平滑。

所谓高斯滤波算法就是利用高斯滤波器设置高斯分布，滤波的平均效果相对比较小，所以在进行数据滤波的同时能够在不损坏原数据形貌的前提下完成数据的滤波。而平均滤波算法指的是将模型采样点的值换成平均滤波器中各数据点相应的统计值，这样可以很好的将数据的毛刺消除。

数据精简在逆向工程技术的重构曲面环节，如果存在点云过于密集的情况，不仅会影响计算机的操作、存储以及运行的效率，而且还会影响到曲面模型的生成时间和光顺性。对采集的点云数据进行精简，就是为了防止这一问题的发生。而针对点云的类型，所选取的精简方式也是不一样的。例如，对于比较散乱的点云，往往是选择随机采样的方式进行数据的精简的；网格式的点云，进行数据的缩减主要采用的是最小包围区域的方法或者是等分布密度的方法。

数据分割以模型外形曲面相应子曲面的不同类型作为数据分割的依据，把类型相同的子曲面数据分成一组，形成互不重叠、特征比较单一的数据区域，给曲面模型的重建提供了便利。对电云数据进行区域分割的方法有两种，即自动分割法和测量分割法。自动分割法又包括基于边和基于面的两种方法。基于边的分割方法把测量点的曲率的变化作为是两个区域的边界，最终分割的区域结果是封闭的边界区域；基于面的分割方法是把几何特征比较相似的点作为同一个区域。而通过测量的分割方法是在进行数据测量的过程中，依据模型的外形特征进行分子曲面的划分，再对各不相同的特征区域进行标注，然后对测量的路径进行规划，按照曲面的不同特征将测量的数据通过CAD软件实现数据的处理和分成显示。

多视点云实现对齐由于模型的外形数据不是通过一次测量来得到的结果，所以需要把零乱的数据放到同一个坐标系里，要完成这一个过程就需要进行数据的对齐或者是拼合。目前，数据的对齐方法有两种，即直接对齐法图形对齐法。直接对齐法就是对数据进行直接的操作，完成数据的对齐，最终使得数据结构实现一致以及数据信息完整化。图像对齐法，首先对数据需要进行局部造型，然后拼合对齐视图数据相应的几何图形，这种方法虽然简单、快捷而且结果非常准确，但是在分割后不同的视图中，由于特征信息和拓扑不是很完成，局部造型很困难。

逆向工程技术在公路设计中的应用

对旧路进行改建是公路设计的一大难题，因为在改建过程中需要保护周边的环境以及还原区域实景等，文章以某一平交口的改造为例，讲述公路设计中逆向工程技术的应用。

1对地形数据进行采集和处理利用激光扫描仪进行数据的采集，激光扫描仪主要由测距系统和扫描系统构成。激光的测距系统是一种非接触式的测量，激光束的发射和接收的时差来测量扫描议和扫描点之间的距离。激光的扫描系统是将激光束在反射镜的作用下均匀的旋转，并以等角的速度进行发射，然后对竖直和水平方向的激光束进行测量。测距系统和扫描系统相互结合，可以计算出扫描点的三维坐标。利用ImgeWare软件可以对采集的点云数据进行处理。该软件将采集的三维点云数据进行去噪、平滑、分割、拼合等处理，最后得出完整的带有点号的点云文本数据和三维坐标数据。

2建立模型把三维点数据的文本输入到CARD/1软件中，进行地形图的处理，导出高精度的DEM，采样之间的间距为0.2m，等高线之间的间距为1m。再次，将软件中导入DEM文件进行数模的叠加，最后得到带颜色的DEM文件。

3根据点云地形图进行平面设计DEM模型是带有颜色的，设计人员对旧路中心线以及边缘线的确定会变得更精确和直观，最终使实景还原度得到提高，更有效的完成道路的优化处理。选取最佳的角度，对三维状态的模型方案进行设计。

4根据点云的地面线数据进行纵断面和横断面的设计在点云DEM模型的基础上，对纵断面的插值进行计算，得出带有颜色的关于地面线的三维点云数据。点云DEM模型可以通过对景深进行设置，直观地看到中线法线方向的地面上实际的情况。通过点云DEM模型，可以将带有视景深度横断方向的点云数据切出，然后对旧路横断方向的原有构造物、拆迁情况等有详细的了解，有把握地进行横断面的设计。

结语

逆向工程技术为公路的设计提供了很多的方便，尤其是对旧路的重建方面，所以在公路的设计中一定要充分利用逆向工程技术，使公路设计更加精准、快捷。

作者：郑亮邓骅单位：浙江佳途勘测设计有限公司丽武公路莲都区联城至老竹段改建工程指挥部