[發明專利]一種獲取水下圓柱形基樁信息的方法、存儲介質及終端

有效

• 申請號: 201810101123.2
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108663029B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王雙龍;楊嘯宇;施銳寧;周振;汪馳升;朱家松
• 申請（專利權）人: 深圳市建設綜合勘察設計院有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種獲取水下圓柱形基樁信息的方法，其特征在于，包括步驟：

采用三維激光掃描儀器對露出水面的圓柱形基樁進行掃描，獲取原始點云模型數據，其中，所述掃描為全方位掃描；

對所述原始點云模型數據進行裁剪，保留圓柱面點云數據；

根據所述圓柱面點云數據對圓柱形基樁進行擬合，獲取水下圓柱形基樁信息；

所述步驟根據所述圓柱面點云數據對圓柱形基樁進行擬合，獲取水下圓柱形基樁信息，具體包括：設立圓柱體模型的基本參數，包括基圓圓心(x₀，y₀，z₀)、基圓半徑r、圓柱柱面方向矢量(n_x，n_y，n_z)；建立優化函數f(X，Y，Z，x₀，y₀，z₀，r，n_x，n_y，n_z)＝0，其中，(X，Y，Z)為點云的三維坐標；利用高斯牛頓迭代法進行優化求解，求算函數f對每個參數β{x₀，y₀，z₀，r，n_x，n_y，n_z}的偏導，建立雅可比矩陣：其中，i代表第i個點云，j代表第j個參數；設置初始參數β¹，第s+1次迭代結果表示如下：β^s+1＝β^s+(J^TJ)^-1J^Tf(β^s)，其中，f(β^s)為第s次迭代時優化函數的值；在利用高斯牛頓迭代法進行優化求解時，當迭代次數超過預定次數或|β^s+1-β^s|的值小于1％β^s時，則迭代終止，當迭代終止后，利用求解出來的圓柱體參數即可計算水下圓柱體水下圓柱形基樁信息。

2.根據權利要求1所述的獲取水下圓柱形基樁信息的方法，其特征在于，所述水下圓柱形基樁信息包括圓柱形基樁的斜率、水下部分基樁尾端的位置坐標和高程。

3.根據權利要求1所述的獲取水下圓柱形基樁信息的方法，其特征在于，所述優化函數f(X，Y，Z，x₀，y₀，z₀，r，n_x，n_y，n_z)＝0的具體表達如下所示：

f(X，Y，Z，x₀，y₀，z₀，r，n_x，n_y，n_z)＝R(X，Y，Z，x₀，y₀，z₀，r，n_x，n_y，n_z)-r，其中，R為根據點坐標和其他六個模型參數計算的圓柱體基圓半徑，dx、dy、dz分別為點(X，Y，Z)距離其所在截面圓心的三維坐標距離，計算公式如下：

dx＝x₀+n_xD-X，

dy＝y₀+n_yD-Y，

dz＝z₀+n_zD-Z，其中，D為點(X，Y，Z)所在截面距離基圓界面的距離，計算公式如下：D＝n_x(X-x₀)+n_y(Y-y₀)+n_z(Z-z₀)。