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龙图腾网获悉山东大学;山东高速基础设施建设有限公司申请的专利一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115272444B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210968920.7，技术领域涉及：G06T7/60；该发明授权一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统是由刘健;张田涛;罗宏正;王凯;崔立桩;李心秋;周立志;郑广顺;丁猛;解全一设计研发完成，并于2022-08-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统，包括：获取隧道钢拱架施工点云P1，拟合出底面点云所在平面，并获取点云P在所述平面投影的平面点云P2；根据所述平面点云P2拟合直线，并得出直线方向向量；计算拟合直线与某一坐标轴的夹角，对所述点云P1进行旋转，得到与某一坐标轴平行的隧道钢拱架施工点云P3；根据点云P3中每一个点的法向量计算其各个轴向的分量来设置阈值提取钢拱架点云；运用聚类算法分割得到单片钢拱架点云，根据每两个相邻的单片拱架点云之间的距离计算隧道钢拱架的间距。本发明方法具有良好的鲁棒性，能很好地提取钢拱架点云并得到毫米级误差的点云间距，适用于隧道施工质量监测当中。

本发明授权一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法，其特征在于，包括： 获取隧道钢拱架施工点云P1，拟合出底面点云所在平面，并获取点云P在所述平面投影的平面点云P2； 根据所述平面点云P2拟合直线，并得出直线方向向量； 计算拟合直线与某一坐标轴的夹角，对所述点云P1进行旋转，得到与某一坐标轴平行的隧道钢拱架施工点云P3； 根据点云P3中每一个点的法向量计算其各个轴向的分量来设置阈值提取钢拱架点云； 运用聚类算法分割得到单片钢拱架点云，根据每两个相邻的单片拱架点云之间的距离计算隧道钢拱架的间距；具体为： 对钢拱架点云采用聚类算法依次提取所有单片钢拱架点云，选择相邻的两个单片点云作为P6、P7； 遍历单片钢拱架点云P6，对P6中的每一点进行点云P7的最近邻查找，计算点云P6、P7中对应点对的距离； 再选择下一组相邻的单片点云重复上述计算并得到距离； 计算所述每一组的相邻单片点云距离的均值，再将所述均值加上标准钢拱架宽度值的一半，所得值即为每相邻两钢拱架中线的距离； 运用聚类算法分割得到单片钢拱架点云之后，对单片钢拱架点云进行拟合，提取单片钢拱架点云中的变形； 对单片拱架点云拟合空间三维圆环点云，计算单片拱架点云的中线点云； 计算中线点云中每一点到三维圆环点云的最小距离，将距离超出设定阈值的点标记为变形点。

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