■ 刘维桢 李连东 孙淑杰

我国幅员辽阔、且多山区，为了克服地形不利因素或高程障碍物，缩短铁路里程、提高行车速度、节省时间、提高运输效率，在山岭地区修建铁路隧道的数量日益增加。利用相关设备连续对隧道衬砌表面伤损情况进行检测，并将检测数据保存起来进行分析判断，可有效掌握隧道表面伤损的变化情况，及时消除影响运输安全的隐患。车载激光扫描式铁路隧道成像系统正是在此需求基础上研发的。

1 车载激光扫描成像技术

激光扫描是依据数据采样密度和空间分布要求，通过机械和光学扫描方式将激光测量光束按采样要求精确投射到被测物体表面，并利用回波探测器探测目标物的反射波，通过对反射波的信号处理获取目标物体信息的新型探测成像技术。车载激光扫描成像是以激光作为有源照射的主动遥感方式，这种方式较少受环境、气候、目标光照和对比度的影响，可以全天候工作，且由于激光的高亮度、高方向性和相干性，车载激光扫描成像可以获得很高的空间分辨率。

激光测距是激光扫描技术的重要组成部分之一，其对激光扫描的定位和场景空间信息的获取具有十分重要的作用。隧道成像系统利用激光扫描测量的数据点坐标，判断是否有物体侵入隧道的建筑限界，即完成了对隧道限界的动态、实时检测。

车载激光扫描仪在获取位置坐标信息数据的同时，大都会记录下各激光脚点反射的回波信号强度。……