移動三維激光掃描系統(tǒng)是將二維激光掃描儀、高速面陣相機、慣性測量系統(tǒng)、里程計、等傳感器通過同步控制系統(tǒng)進行集成，構(gòu)建起多傳感器之間的鐵路時空基準和同步控制關(guān)系，實現(xiàn)各傳感器之間的協(xié)調(diào)作業(yè)，形成一體化鐵路圖像點云檢測測量裝置，實現(xiàn)對鐵路結(jié)構(gòu)形面的快速高質(zhì)量監(jiān)測和測量。

鐵路激光圖像檢測測量系統(tǒng)整體方案主要分為五個單元：

（1）數(shù)據(jù)采集模塊：集成高精度2D激光掃描儀、高清相機模塊、IMU慣性測量單元、DMI里程計量模塊等各種傳感器數(shù)據(jù)，獲取被測的全斷面要素信息，主要包括高精度點云數(shù)據(jù)、高清影像數(shù)據(jù)、空間位置和姿態(tài)等信息；

（2）集成控制與存儲模塊：通過自主研發(fā)的電路控制模塊進行所有傳感器同步數(shù)據(jù)采集，并將采集到的海量數(shù)據(jù)上傳至存儲系統(tǒng)中；

（3）電源管理模塊：對整套系統(tǒng)進行供電及相應(yīng)的電路保護，從而保證系統(tǒng)的正常工作；

（4）數(shù)據(jù)采集操控軟件、點云融合處理軟件、航位推算軟件、鐵路激光圖像數(shù)據(jù)分析處理軟件等模塊：采集操控軟件主要針對高精度激光數(shù)據(jù)、高清影像數(shù)據(jù)以及IMU/DMI數(shù)據(jù)采集操控，針對無GNSS場景利用航位推算軟件進行POS解算及姿態(tài)校準，然后利用點云融合軟件進行原始點云數(shù)據(jù)融合和相機同步，之后利用鐵路激光圖像數(shù)據(jù)分析處理軟件進行分析及成果導(dǎo)出。

（5）軌道電動小車平臺：針對鐵路只能在天窗時間進行檢測測量的特殊需求，研發(fā)的軌道電動小車平臺，將移動三維激光圖像采集模塊和各類電源模塊等進行集中搭載，實現(xiàn)運營天窗期內(nèi)鐵路現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。

外業(yè)數(shù)據(jù)主要分為實地踏勘、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)拷貝三步進行，以保證外業(yè)的順利進行。

系統(tǒng)成果處理流程見下圖：

點云數(shù)據(jù)見下圖：

灰度影響成果見下圖：

裂縫成果見下圖：