随着城市的快速发展,地铁在城市的交通运输中承担越来越重要的作用,同时,地铁的建造数量和规模也越来越大,定期进行隧道衬砌病害检测的安全保障工作面临巨大压力和挑战。移动三维激光扫描技术突破传统的人工检测及其他人工结合仪器的测量方法,具有高精度、高效率、综合检测的优势。鉴于此,本文围绕移动激光扫描技术,从点云数据处理和应用分析两个方面,研究了移动激光扫描技术应用于隧道衬砌病害检测的多个关键技术。论文主要工作如下:1)根据固定式三维激光扫描仪在隧道测量中的使用方法,分析了该技术的缺点,对移动激光扫描仪及其优势进行简要介绍,并根据其工作方式和采集原理进行了误差来源分析,讨论了消除或减弱误差的具体方法。2)简要介绍了移动激光扫描系统的数据采集过程,对点云数据的质量和特性进行分析。3)根据点云数据特性和应用需求进行数据处理的理论分析,制定相应的数据处理流程。4)结合多种易获取的软件研究了点云数据的处理方案,并成功获取隧道衬砌病害检测所需的衬砌平面展开图,以及限界测量所需的机车限界和连续隧道横断面点云,验证了制定的数据处理方案切实可行。5)研究了隧道衬砌图像的处理方法,实现了隧道衬砌病害的自动识别与标定。研究了衬砌表面的病害统计,经过多期病害的统计分析,得出了隧道衬砌病害增长减缓,健康状况趋于稳定的结论。研究了基于隧道横断面点云的限界测量方法,可以获得多点、全面的限界测量数据。