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融合摄影测量与激光扫描技术的隧道全断面高速动

态检测技术研究的开题报告

一、研究背景

隧道在交通出行中扮演着至关重要的角色。隧道全断面高速动态检

测技术可以实时监测隧道结构的变化，及时排除隧道存在的风险隐患，

确保交通运输的安全畅通。现有的隧道检测技术主要基于单一的测量方

法，无法全面、高效地获取隧道结构信息。因此，需要引入多种测量技

术，以提高隧道检测的精度和效率。

二、研究目的

本研究旨在探讨融合摄影测量和激光扫描技术的隧道全断面高速动

态检测技术，以快速、准确地获取隧道全面的结构信息。具体研究内容

包括：（1）建立隧道全断面的数字模型；（2）采用激光扫描技术获取

隧道局部细节信息；（3）采用摄影测量技术获取隧道全面信息；（4）

将激光扫描数据和摄影测量数据进行融合处理，实现隧道全面结构信息

的高效获取；（5）测试和优化该技术的实际应用。

三、研究方法

（1）建立隧道数字模型：采用测量仪器获取隧道内外表面三维坐标

数据，构建隧道三维数字模型。

（2）激光扫描获取局部细节信息：采用激光扫描仪获取隧道特定局

部细节的高密度点云数据，如拱顶、壁面等等。

（3）摄影测量获取隧道全面信息：通过多角度、多视角拍摄隧道全

面照片，采用三角测量原理计算出隧道全面关键点的三维坐标。

（4）数据融合：通过点云配准和数字模型匹配，将激光扫描数据和

摄影测量数据融合处理，并生成隧道全面结构信息。

（5）测试和优化：对该技术进行实际应用测试，并不断优化融合算

法，提高隧道检测效率和精度。

四、研究意义

隧道全断面动态检测技术的研发有助于提升隧道交通的安全和效率，

为建设智慧交通体系提供有力支撑。本研究提出的融合摄影测量和激光

扫描技术的隧道全断面高速动态检测技术，可以从多个维度获取隧道结

构信息，实现快速、准确、全面的隧道检测，对于隧道设计、管理维护

等方面具有重要的实际意义。

五、研究计划

1.第一年

（1）调研现有隧道检测技术，分析其局限性及解决方案；

（2）研究建立隧道的三维数字模型方法；

（3）开展摄影测量技术的研究，实现隧道全面结构信息的获取。

2.第二年

（1）采用激光扫描技术获取隧道的局部细节信息；

（2）研究将摄影测量数据和激光扫描数据进行融合处理的方法；

（3）开展技术测试和算法优化。

3.第三年

（1）从实际应用角度出发，完善技术细节并进行应用测试；

（2）总结研究成果，撰写论文并提交。

六、预期成果

本研究预期能够建立融合摄影测量和激光扫描技术的隧道全断面高

速动态检测技术，实现隧道全面结构信息的快速、准确获取。同时，计

划制定技术实施方案，为隧道全面动态检测提供技术支撑和指导，推动

该领域的发展和应用。