移动三维激光扫描系统是将二维激光扫描仪、高速面阵相机、惯性测量系统、里程计、等传感器通过同步控制系统进行集成，构建起多传感器之间的铁路时空基准和同步控制关系，实现各传感器之间的协调作业，形成一体化铁路图像点云检测测量装置，实现对铁路结构形面的快速高质量监测和测量。

铁路激光图像检测测量系统整体方案主要分为五个单元：

（1）数据采集模块：集成高精度2D激光扫描仪、高清相机模块、IMU惯性测量单元、DMI里程计量模块等各种传感器数据，获取被测的全断面要素信息，主要包括高精度点云数据、高清影像数据、空间位置和姿态等信息；

（2）集成控制与存储模块：通过自主研发的电路控制模块进行所有传感器同步数据采集，并将采集到的海量数据上传至存储系统中；

（3）电源管理模块：对整套系统进行供电及相应的电路保护，从而保证系统的正常工作；

（4）数据采集操控软件、点云融合处理软件、航位推算软件、铁路激光图像数据分析处理软件等模块：采集操控软件主要针对高精度激光数据、高清影像数据以及IMU/DMI数据采集操控，针对无GNSS场景利用航位推算软件进行POS解算及姿态校准，然后利用点云融合软件进行原始点云数据融合和相机同步，之后利用铁路激光图像数据分析处理软件进行分析及成果导出。

（5）轨道电动小车平台：针对铁路只能在天窗时间进行检测测量的特殊需求，研发的轨道电动小车平台，将移动三维激光图像采集模块和各类电源模块等进行集中搭载，实现运营天窗期内铁路现场数据采集。

外业数据主要分为实地踏勘、现场数据采集、数据拷贝三步进行，以保证外业的顺利进行。

系统成果处理流程见下图：

点云数据见下图：

灰度影响成果见下图：

裂缝成果见下图：