1.基于三维点云的轨枕间距自动计算与异常检测方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)预处理点云数据,基于深度学习引导型点云分割网络,提取轨枕点云;(2)根据不同区段轨枕点云空间分布特性,进行区段自适应点云密度分析,动态调整聚类参数,利用参数自整定聚类算法,将轨枕点云自动聚类为单根轨枕点云簇,对初次聚类后跨度异常的聚类簇自动执行二次细分;所述参数自整定聚类算法包括:通过k近邻分析或最小距离统计估算区段点云平均最近邻距离,并结合轨枕实际空间尺度自适应设置DBSCAN聚类的邻域半径和最小样本数;针对桥梁与线路不同区段的点云分布与轨枕间距差异,分别设定聚类参数,实现复杂场景下的自适应单轨枕提取;针对初次聚类结果,系统对每一聚类簇实施跨度异常检测;(3)对每一有效轨枕点云簇,提取其主轴方向与长轴、短轴特征值,以点云重心或主轴中点作为轨枕中心坐标,记录聚类点数、空间分布与形态参数;(4)基于所有有效轨枕中心点,自动估算轨道空间主导方向,支持在结构变化区段的分段主导方向估算及校正;(5)将所有轨枕中心点按主导方向投影,根据投影结果自动排序,形成空间有序的轨枕中心序列;(6)基于轨枕中心序列,自动计算各相邻轨枕的主导方向投影间距,得到轨枕间距的序列;(7)对轨枕间距序列进行统计分析,设定异常检测阈值,自动识别并标记异常间距,对异常区段支持聚类参数复查与间距修正建议,最终输出轨枕间距异常分布图、异常列表和检测报告。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征为:所述步骤(1)具体包括:多尺度几何特征和反射特征,对归一化后的原始点云进行自动特征提取与多尺度邻域分析;通过图卷积网络与K近邻图结构,提取轨枕点云,实现杂散噪声、遮挡及结构变形场景下的高鲁棒性分割。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述轨枕中心与主轴方向属性的提取,包括:(1)对每个轨枕点云簇计算三维重心,作为初步中心坐标;(2)采用主成分分析法,对点云簇构建协方差矩阵,特征值分解后获得主轴方向与长轴、短轴特征值,并结合长宽比、点数几何参数筛查有效轨枕簇。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述轨道空间主导方向的估算包括如下内容:(1)将所有轨枕中心点汇总,分段或全线计算其均值坐标,采用协方差矩阵特征分解法提取最大特征值对应的特征向量,作为主导方向;(2)在存在空间结构突变时,按区段对主导方向进行校正,提高间距计算的空间准确性。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述轨枕间距的自动计算包括如下内容:将轨枕中心点投影到主导方向,按照投影值自动排序,形成有序的轨枕中心序列;以主导方向上相邻两轨枕中心的投影坐标差作为轨枕实际空间间距,得到完整轨枕间距序列,支持区段/全线统计下个性化处理。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述轨枕间距的异常检测包括:(1)对所有轨枕间距数据计算均值、标准差及分布区间,设定异常识别阈值,自动标记异常间距轨枕对并输出异常轨枕间距列表;(2)对异常间距区段,支持自动触发聚类参数复查、分割调整或建议人工复核,支持异常区段聚类重算与间距修正;(3)生成间距分布直方图、异常分布图及自动检测分析报告。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的基于三维点云的轨枕间距自动计算与异常检测方法的系统,其特征在于,包括:(1)点云数据采集与管理模块,用于三维点云获取、存储及空间配准;(2)轨枕点云语义分割模块,实现自动提取轨枕点云;(3)参数自整定聚类与轨枕簇提取模块,实现区段自适应单轨枕分割,支持多级聚类和参数优化;(4)轨枕中心与主轴方向属性提取模块,完成轨枕重心与主轴方向计算及筛查;(5)轨道空间主导方向估算与轨枕排序模块,实现分段主导方向自动提取及轨枕中心排序;(6)间距自动计算与异常检测模块,实现主导方向间距计算、统计分析和异常识别;(7)结果可视化与自动报告模块,支持三维轨枕分布可视化、间距分析图生成、异常检测报告导出及全线轨枕序列管理。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述系统支持多结构区段参数自动切换,并针对不同轨道类型调用聚类与异常检测规则,实现全线轨枕间距自动一致性检测与异常识别。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述结果可视化与报告模块支持三维轨枕分布点云展示、间距分布直方图、异常轨枕自动高亮、异常区段及原始数据导出功能,便于检测成果的分析与应用。
10.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
11.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:处理器、存储器、通信接口和总线;所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信;所述存储器存储可执行程序代码;所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于执行如上权利要求 1-6中任一项所述的方法。