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龙图腾网获悉中国铁路设计集团有限公司申请的专利一种站台限界检测方法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：CN119379648B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25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：202411501417.6，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权一种站台限界检测方法是由张宇;谭兆;秦守鹏;洪江华;崔斌;许磊;杨云洋;石德斌;杨双旗;房博乐;魏好;薛骐;张云龙;谷洪业;胡锦民;刘晨;王杰;杜杰设计研发完成，并于2024-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种站台限界检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种站台限界检测方法，包括：S1，采集数据；S2，对站台数据进行时间同步和空间同步；S3，点云融合；S4，点云去噪；S5，基于矩阵变换的站台粗匹配；S6，基于改进粒子群优化算法的站台精匹配；S7，站台限界检测；S8，实时显示，结果上传。本发明的方法能实现站台与设计轮廓的匹配，获取站台的变化，并完成站台限界检测站台高度和侧面限界值的提取。本发明的方法通过多传感器集成同步，采集站台点云数据，基于低成本的扫描仪通过高精度站台智能检测算法，全自动化进行数据处理分析快速完成站台限界检测，还能同时满足测量精度的要求。

本发明授权一种站台限界检测方法在权利要求书中公布了：1.一种站台限界检测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，采集数据： 在待检测区域站台的铁轨上采集不同时刻的站台数据，所述站台数据包括倾角数据、站台点云数据和里程数据； S2，对所述站台数据进行时间同步和空间同步； S3，点云融合： 将S2得到的同步后的站台数据进行融合，生成对应里程处的倾角改正后的断面点云数据；所述断面点云数据包括不同时刻的断面点云帧； S4，点云去噪： S41，计算空间权重Gspi,pj，其中，i和j均为点的编号，pj为pi的邻域Npi中的任意一个点，所述邻域Npi为pi所在的所述断面点云帧内以pi为圆心，R为半径的区域，所述邻域Npi中不包括点pi，所述R根据实际情况设定； S42，计算强度权重Gr； S43，计算S3得到的断面点云数据中点pi的法向量，如下式所示： 其中，Ci为点pi的协方差矩阵，表示邻域内所有点到点pi的平均距离，T为转置算子； 然后，对所述Ci进行特征值分解，得到若干特征值λ及对应的若干特征向量v，取最小的所述特征向量做为点pi的法向量ni； S44，计算法向量权重Gnni,nj，如下式所示： 其中，点pj的法向量nj通过S43方法求解得到，ni*nj为法向量的内积，所述内积用于表示法向量之间的相似性，σn为ni和nj的差异的标准差； S45，计算曲率权重函数Gc： S451，计算断面点云数据中点的曲率，如下式所示： 其中，λmax,i为S43中若干特征值λ中的最大值，λsum,i为S43中计算得到的所有特征值的和，ci为点pi的曲率； 再使用求解ci的相同的方法计算点pj的曲率cj： S452，计算曲率权重函数Gc，如下式所示： 其中，σc为co和cj的差异的标准差； S46，使用下式对S3得到的断面点云数据进行去噪，得到去噪点云数据： 其中，pi′为所述去噪点云数据中的点； S5，基于矩阵变换的站台粗匹配： 根据所述待检测区域站台的设计数据，获取站台轮廓标准尺寸图；然后采用RANSAC算法，根据所述站台轮廓标准尺寸图获取所述去噪点云数据的最佳变换矩阵； S6，基于改进粒子群优化算法的站台精匹配，包括以下步骤： S61，对粒子群优化算法中的所有粒子进行初始化； S62，确定粒子的位置与速度的迭代方式，包括以下分步骤： S621，确定粒子每次迭代时的基础速度，有下式： vk′t+1＝ωt*vkt+a1r1Pkt-xkt+a2r2gt-xkt； 其中，vkt表示粒子k在t次迭代后的速度，vk′t+1表示粒子k在t+1次迭代时的基础速度；ωt为第t次迭代时的惯性权重；a1和a2是根据实际工况设定的加速系数；r1和r2为取值范围在[0,1]内的随机数；局部最优解Pkt表示在t次迭代为止粒子k经过的最好的位置；全局最优解gt为t次迭代为止所有粒子经过的最好的位置，xkt是在t次迭代后粒子k所在的位置； S622，确定粒子每次迭代后的速度： 对S621得到的基础速度进行更新，得到粒子k在t+1次迭代后的速度vkt+1，有下式： S623，确定粒子每次更新后的位置： 通过下式确定粒子k在t+1次迭代后的位置xkt+1： xkt+1＝xkt+vkt+1； S63，通过下式对每个粒子的位置进行评价，计算每个粒子在t次迭代后的位置的目标函数值，记录所述目标函数值最优的粒子位置； MinFxkt＝f1xkt，f2xkt，f3xkt； 式中，MinF为目标函数，f1为均方根误差评价函数，f2为最大误差评价函数，f3为匹配时间； S64，终止迭代，获取最优解： 当S63中的最优的粒子位置不再改变时，将其作为最终结果应用于S46得到的去噪点云数据，使所述去噪点云数据与所述站台轮廓标准尺寸图精确对齐，得到最终断面点云数据，完成精匹配； S7，检测站台限界： 站台限界的检测结果包括站台高度值和水平方向的最小限界值； 步骤S6中最终断面点云数据中的站台角点垂向坐标为所述站台高度值； 获取S6中最终断面点云数据中站台侧面的点中横坐标的绝对值的最小值的作为站台限界检测的水平方向的最小限界值。

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