曹 毓，冯 莹，杨云涛，陈 晗

(国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙 410073)

在使用车载单线式激光扫描仪以运动中扫描的方式获取路面三维重建结果的应用中［1－7］，扫描仪安装高度误差和路面沉降等因素会导致点云数据出现失真，影响路面三维重建结果的精度。在使用存在误差的点云数据实施路面目标物体体积计算时，会导致计算结果误差较大。

本文针对上述问题，使用RANSAC平面估计算法获得了路面的0高度平面，提高了路面目标物体的体积计算精度。随后的实验证明，该方法降低了对扫描仪的安装精度要求，可快速获取高精度的路面三维形貌数据，从而准确的计算出路面目标物的体积。该方法可应用于地震、泥石流等自然灾害导致的路面塌方、滑坡等情况下的灾情快速勘测和抢修中。

1 路面点云的RANSAC优化

1.1 路面三维重建系统工作原理

图1所示为基于车载激光扫描的路面三维重建系统工作原理示意图。图中扫描仪架设于车顶，在车辆行驶过程中向下倾斜扫描路面。扫描仪单次扫描获得的是一条由若干点组成的扫描线，所有扫描线构成的点云给出了路面详细的三维形貌信息。

图1 路面三维重建系统工作原理图

对于形状不规则的路面目标物，一般方法较难快速准确测量出其体积，传统的做法是将目标物近似作为圆台或圆锥等规则形状物体处理［8－9］，而且需要人工用皮尺等工具测量其尺寸，速度慢、效率低，得到的体积数据误差较大。……