2015年12月上施工技术131 第44卷第23期CONSTRUCTIONTECHNOLOCY DOI:10. 7672/sgjs2015230131 基于 Hough 变换和系统聚类法的风洞轮廓识别算法
徐忠超 （中国人民解放军63926部队，北京100192） [摘要]5.5m×4m声学风洞是国家重点工程，洞体内型面精度要求高，质量控制难度大。
为解决风洞内型面截面 法原理实现轮廊线的精确拟合。
试验仿真和工程实践证明，该方法可以有效识别拟合大尺寸、截面形式复杂的多 边形风洞截面轮廓线。
[关键词]风洞；点云模型；Hough变换；系统聚类分析法；直线识别 [中图分类号】TU17；TU755[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2015)23-0131-04 RecognitionAlgorithmofWindTunnel ContourBasedonHough Transform andHierarchical ClusterMethod Xu Zhongchao （The 63926 Troop of Chinese People's Liberation Army,Beijing100192,China) Abstract:5.5m x 4m wind tunnel is a key national project ， the wind-tunnel-inner surface has high precision and building difficulty. This paper puts forward a recognition algorithm based on Hough transform and hierarchical cluster method to identify the polygonal contour of wind tunnel, then,fits the line with least square method.The test simulation and engineering practice shows that the method can effectively identify and fit the contour of the polygonal section of wind tunnel with large size and plicatedcrosssection. Key words:wind tunnels;point cloud model;Hough transform;hierarchical cluster method;line identification 0引言科技建设项目，项目总投资3.711亿元，总建筑面积 风洞建设中的内型面精度检测是整个风洞洞19595m²。
如图1a所示，该风洞是一座连续式单回 体质量控制的关键环节之一，近几年来，随着三维流风洞，洞体为异形薄壁混凝土结构，内型面为水 激光扫描技术以及信息技术的不断发展，通过三维磨石面层，最大截面尺寸为21.5m，最小截面尺寸为 激光扫描建立风洞体点云模型，对点云数据进行数7.556m。
如图1b所示，内型面截面形式变化多样， 据处理实现内型面精度检测已成功应用于实践有八角体、方洞体、箱形洞体和空间曲面洞体等，型 中”。
在型面精度检测中，为了计算风洞洞体同轴面精度检测难度大，传统人工精度检测方法已经不 度、轮廓度以及平整度，需要对风洞内型面截面的适用。
本工程中采用三维激光扫描技术建立了风 轮廓线进行识别和拟合，本文针对风洞三维激光扫洞内型面点云模型，通过对截面点云数据应用识 描点云模型创新性地提出一种识别拟合算法，实现别和拟合算法，实现了型面多边形轮廊线的自动识 了对风洞内型面截面多边形轮廊线的识别和拟合，别和拟合。
经过实际应用，该方法可行有效，并可显著降低检2风洞点云数据模型 测成本。
不失一般性，以洞体收缩段为例进行介绍。
建 1工程概况立起的该段洞体点云数据模型如图2所示，点云模 5.5m×4m声学风洞为“十一五”期间国家重大型是按照一定的采样间隔扫描洞体内型面生成的， 每个离散点包含六维信息X，Y，Z，R，G，B，如表1 [作者简介]徐忠超，电气工程师，硕士，E-mail：lookxze@163.所示。
[收稿日期】2015-03-30
万方数据
132施工技术第44卷
线情况，之后利用系统聚类法合并划分点云，识别 出最终的共线子集；之后针对每个共线子集进行最 小二乘法拟合出最终的精确轮廊线，流程为：截面 点云→Hough变换初始识别共线情况→聚类共线点 云子集→最小二乘法拟合点云子集为轮廊线。
b3.1H...
