[發(fā)明專利]一種基于不規(guī)則三角網(wǎng)和空間幾何法的地下病害識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711334882.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108053395B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振武
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T17/20;G06T17/05
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1.一種基于不規(guī)則三角網(wǎng)和空間幾何法的地下病害識別方法，該方法建立在地質(zhì)雷達探測理論基礎(chǔ)上，其特征在于，通過不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)建地下病害三維形體，利用空間幾何法計算地下病害三維形體的體積，在識別和計算地下病害信息的過程中，依次含有以下步驟：

步驟(A1)：通過雷達數(shù)據(jù)構(gòu)造相互平行的地質(zhì)數(shù)據(jù)切片圖像其中p為的編號，u為地質(zhì)數(shù)據(jù)切片圖像的個數(shù)，為地質(zhì)數(shù)據(jù)切片圖像上的地質(zhì)數(shù)據(jù)點，為的三維坐標(biāo)，為的地質(zhì)屬性值，m和n為在上的行數(shù)和列數(shù)；

步驟(A2)：在上構(gòu)造拾取線完成對地質(zhì)病害進行交互式拾取，其中，為上第r個地質(zhì)數(shù)據(jù)點，b＝1,2,…,t為對應(yīng)的地質(zhì)病害體的編號，t為地質(zhì)病害體的個數(shù)，c＝1,2，…,N_b為在第b個地質(zhì)病害體所對應(yīng)的N_b個拾取線中的編號，N_b為第b個地質(zhì)病害體所對應(yīng)的拾取線的個數(shù)，為中地質(zhì)數(shù)據(jù)點的個數(shù)；

步驟(A3)：構(gòu)造與間的拾取線對且p≠q，c＝1,2，…,N_b-1，其中q為地質(zhì)數(shù)據(jù)切片圖像的編號；

步驟(A4)：基于不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)造病害體全部拾取線對間的三維形體，累計得整個病害體；

步驟(A5)：基于空間幾何法求病害體各拾取線對間不規(guī)則多面體的體積，累計求得病害體的總體積；

采用基于不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)造拾取線對間不規(guī)則多面體，步驟如下：

步驟(B1)：從中選取地質(zhì)數(shù)據(jù)點個數(shù)較少的一條拾取線作為基準(zhǔn)線且另一條拾取線作為非基準(zhǔn)線且其中為上的第r₁個地質(zhì)數(shù)據(jù)點，為上的第r₂個地質(zhì)數(shù)據(jù)點，令s＝1，k＝1，其中，s為步驟(B2)基準(zhǔn)邊的編號，k為步驟(B2)拾取三角形的編號；

步驟(B2)：將以與為端點的線段作為基準(zhǔn)邊根據(jù)Delaunay準(zhǔn)則從非基準(zhǔn)線上選取點與基準(zhǔn)邊構(gòu)成三角形，如果k>1且j_k<j_k-1則令構(gòu)造拾取三角形令k＝k+1；

步驟(B3)：如果s＝1，j₁≠1且是閉合曲線,則以為新的起始點，按由j_k到j(luò)_k+1的方向?qū)χ械狞c重新編號，即令s＝s+1；

步驟(B4)：如果s＝1，j₁≠1，則將點分別與點相連，k＝k+j₁-1；

步驟(B5)：如果k>1且j_k-j_k-1>1，則將點分別與點相連，k＝k+j_k-j_k-1-1；

步驟(B6)：如果且則將點分別點相連，

步驟(B7)：如果且則將點分別與點相連，

步驟(B8)：如果轉(zhuǎn)步驟(B2)；否則完成拾取線對間的不規(guī)則多面體的構(gòu)造；

基于空間幾何法求拾取線對間不規(guī)則多面體的體積，步驟如下：

步驟(C1)：拾取線對對應(yīng)的拾取三角形集為拾取三角形的三個頂點分別和

步驟(C2)：找到上相距最遠的兩個點記為分別以為圓心，以間的距離為半徑在平行于地質(zhì)數(shù)據(jù)切片的平面上作圓，兩圓的交點記為構(gòu)建四邊形使得上的點盡可能位于的內(nèi)部，同理構(gòu)造四邊形使得上的點盡可能位于的內(nèi)部；

步驟(C3)：用三角形與對進行分割，用三角形與對進行分割；

步驟(C4)：計算其中表示向量和的混合積的絕對值，其中o為坐標(biāo)原點；

步驟(C5)：計算和

步驟(C6)：計算拾取線對對應(yīng)的空間多面體的體積近似值為