[發(fā)明專(zhuān)利]基于地面三維激光點(diǎn)云實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體產(chǎn)狀自動(dòng)提取的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410367744.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104183017A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳寧華;倪妮娜;陳建裕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/05
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/05
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于地面三維激光點(diǎn)云實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體產(chǎn)狀自動(dòng)提取的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

（1）通過(guò)三維激光掃描儀采集三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

（2）對(duì)步驟1采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括賦色、配準(zhǔn)、去噪操作；

（3）獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的txt文本格式，該文本的每一行包含一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)XYZ和顏色信息RGB；根據(jù)其空間坐標(biāo)，采用最近鄰法將點(diǎn)云數(shù)據(jù)重采樣到二維圖像，即將三維點(diǎn)投影到二維圖像上，該圖像包含6個(gè)圖層數(shù)據(jù)，即點(diǎn)云數(shù)據(jù)的X、Y、Z、R、G、B；

（4）基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的顏色信息，對(duì)步驟3中獲取的二維圖像進(jìn)行分割；采用監(jiān)督評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)圖像分割精度，不斷調(diào)整分割參數(shù)直到分割精度達(dá)到閾值；

（5）地質(zhì)體出露面和未出露面在二維圖像上分別表現(xiàn)為面狀要素和線狀要素，即分割對(duì)象和分割邊界線，當(dāng)分割精度達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，對(duì)于出露地質(zhì)體，利用組成該對(duì)象的三維點(diǎn)，采用最小二乘法擬合結(jié)構(gòu)面并計(jì)算其產(chǎn)狀；對(duì)于未出露地質(zhì)體，只能掃描到其邊界線上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，且邊界線走向的大角度變化代表其產(chǎn)狀的變化，因此其產(chǎn)狀的計(jì)算較出露面復(fù)雜，具體包括以下步驟：

（5.1）利用8k鄰域鏈碼和道格拉斯-普克抽稀算法檢測(cè)邊界拐點(diǎn)，其中，k為大于等于2的整數(shù)；

（5.2）以拐點(diǎn)為分隔點(diǎn)，根據(jù)邊界線上點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)XYZ，利用最小二乘法分段擬合地質(zhì)體未出露結(jié)構(gòu)面并計(jì)算其產(chǎn)狀；

（5.3）將步驟5.2中計(jì)算得到的地質(zhì)體產(chǎn)狀進(jìn)行赤平投影，對(duì)產(chǎn)狀相近的地質(zhì)體進(jìn)行歸類(lèi)，并賦予同一標(biāo)志；合并具有相同標(biāo)志的相鄰地質(zhì)體，即相鄰分界線，對(duì)于孤立的地質(zhì)體，如果其相鄰地質(zhì)體屬于同一類(lèi)，則將該孤立地質(zhì)體與其相鄰地質(zhì)體歸為一類(lèi)，然后分別根據(jù)每類(lèi)邊界點(diǎn)擬合平面并計(jì)算產(chǎn)狀；重復(fù)步驟5.3，直到相鄰地質(zhì)體產(chǎn)狀均不相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于地面三維激光點(diǎn)云實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體產(chǎn)狀自動(dòng)提取的方法，其特征在于，所述步驟4中所述監(jiān)督評(píng)價(jià)方法通過(guò)比較分割結(jié)果與參考對(duì)象之間的相似度或差異度來(lái)評(píng)價(jià)分割精度，具體為：采用基于面積和基于位置的組合度量來(lái)評(píng)價(jià)圖像分割精度。