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龙图腾网获悉四川高速公路建设开发集团有限公司;成都纵横通达信息工程有限公司;成都理工大学申请的专利一种基于旋转平移约束的隧道点云高精度拼接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：CN121353559B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10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：202511919006.3，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种基于旋转平移约束的隧道点云高精度拼接方法是由白皓;黄海峰;徐海铭;兰富安;朱劲;胡小圆;李涛;裴非飞;巨能攀;刘凯文;寇春阳;胡瑶;李燕;赵伟华;解明礼;杨智翔;杨兴涛;王明;魏川棣;赵立财;陆渊;寇领舵;唐堂;左雅娅;赵泓博;谢文昌;李琼;刘浩;徐浩蓝;陈强设计研发完成，并于2025-12-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于旋转平移约束的隧道点云高精度拼接方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于旋转平移约束的隧道点云高精度拼接方法，属于工程测量与三维激光扫描技术领域。方法包括：数据采集阶段：通过全站仪与架站扫描仪的协同作业，获取各站点的绝对坐标和相对点云数据，完成目标隧道段的扫描；点云数据初步转换阶段：利用架站扫描仪的绝对坐标对各站点的相对点云数据进行平移变换，初步变换到全局坐标系内；基于旋转平移约束的两级配准阶段：对相邻站点经过初步变换的相对点云数据进行两级配准；全局点云模型生成阶段：将所有站点的相对点云数据通过两级配准统一到隧道施工全局坐标系下，生成完整的隧道三维点云模型。本发明通过旋转平移约束和两级配准策略，在保证毫米级拼接精度的同时，降低成本和操作难度。

本发明授权一种基于旋转平移约束的隧道点云高精度拼接方法在权利要求书中公布了：1.一种基于旋转平移约束的隧道点云高精度拼接方法，其特征在于：包括以下步骤： 数据采集阶段：通过全站仪与架站扫描仪的协同作业，获取各站点的绝对坐标和相对点云数据，完成目标隧道段的扫描； 点云数据初步转换阶段：利用架站扫描仪的绝对坐标对各站点的相对点云数据进行平移变换，初步变换到全局坐标系内； 基于旋转平移约束的两级配准阶段：对相邻站点经过初步变换的相对点云数据进行两级配准；首先进行粗配准，通过扇形区域划分和内点最大化搜索，确定架站扫描仪绕垂直轴的最优初始旋转角；然后进行精配准，以最优初始旋转角为初始值，采用改进的IPC算法，在固定平移参数、仅优化旋转自由度的约束下进行迭代，求解最优旋转角修正量； 全局点云模型生成阶段：将所有站点的相对点云数据通过两级配准统一到隧道施工全局坐标系下，生成完整的隧道三维点云模型； 所述的粗配准还包括以下步骤： 将相邻两站点经过初步转换后的点云数据，按方位角划分为多个扇形区域； 以预设角度为间隔在预设角度范围内进行多次旋转，直至遍历整个预设角度范围； 对于每次旋转，将其中一站点的点云绕垂直轴旋转后，计算相邻两站点的点云在重叠区域内的内点数量，所述内点的定义为重叠区域内点对距离小于预设距离阈值的点对； 比较不同旋转角度下的内点数量，将内点数量最多的角度，确定为最优初始旋转角； 所述的精配准还包括以下步骤： 将配准问题参数化，约束其仅在垂直轴旋转这个自由度上进行求解，利用全站仪提供的平移参数，降低求解复杂度； 寻找目标点云中与待配准点云中每个点的最近邻点，形成点对； 计算能使所有点对之间均方根误差最小的最优刚体变换矩阵，所述最优刚体变换矩阵包括旋转角修正量； 通过最优刚体变换矩阵更新点云位置，进行重复迭代，直至收敛得到最优旋转角修正量。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人四川高速公路建设开发集团有限公司;成都纵横通达信息工程有限公司;成都理工大学，其通讯地址为：610041 四川省成都市武侯区二环路西一段90号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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