[發明專利]一種提取點云數據的斷面線的方法和設備

在審

• 申請號: 202010422632.2
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111583423A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王蘭蘭;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 北京數字綠土科技有限公司
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20
• 代理公司: 北京繪聚高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11832
• 代理人: 郭士磊

本發明提出一種提取點云數據的斷面線的方法和設備，方法包括：將待處理點云數據加載到場景中，實現待處理點云數據的可視化；在以俯視視角可視化顯示待加載點云數據的界面上獲取預設的二維虛擬斷面線；對待加載點云數據進行分塊，以生成多塊子點云數據；獲取各子點云數據中覆蓋二維虛擬斷面線的預設區域；基于預設區域構建Delaunay三角網；確定Delaunay三角網中的各三角形與二維虛擬斷面線的交點，并在子點云數據中順序連接各交點形成三維子斷面線；匯總所有三維子斷面線形成完整的三維斷面線，以分塊的方式降低了硬件同時處理的數據量，且本方案可滿足各種不同行業的需求，適應性廣。

技術領域

本發明涉及點云數據處理領域，特別涉及一種提取點云數據的斷面線的方法和設備。

背景技術

隨著各種高新技術應用在測繪行業快速普及和發展，測繪過程的自動 化程度越來越高，數字化測繪技術逐步取代傳統測繪行業應用。為了滿足 項目規劃、工程建設的需求和區域地形控制的需要，常需要進行橫斷面圖 的測繪。橫斷面圖是經過線路中線上某一點，并垂直于線路中線方向的表 示地面起伏的圖。橫斷面圖可以根據橫斷面測量結果繪制或已有地形圖或 地形數據繪制。

橫斷面圖有著廣泛的行業應用，如水利水電工程測量、市政道路設測、道路繪制、管線測量、隧道工程、地形測繪、抗險救災、文物保護等。以道路繪制為例，道路橫斷面測量就是測定與道路中線正交方向上的地形起伏情況，可用于路基、檔墻、防護工程設計和土石方工程量的計算等，橫斷面數據按照一定的要求整理，可以方便數據庫的構建和道路設計軟件的應用；水利水電行業中，工程測量是為河道、水庫、輸水線路等水利工程提供基礎數據，驗收時，需要將斷面圖和地形圖進行比對，以保證施工質量。需要說明的是，

傳統的橫斷面圖外業測量方法較多，有經緯儀傾距法、水準儀法、全站儀對邊量測法等。以水準儀法為例，水準儀法采用方向架定向，用剛尺或皮尺測距，用水準儀測量高程。通常是后視中線樁求得儀器高程，然后測量所有地形變化的點，此法在野外記錄，室內用毫米方格紙繪圖。然而無論采取上述哪種方式，傳統外業測繪的效率及其低下，勞動強度很大，已經逐步被數字測圖取代。

近年來，激光雷達（LIDAR）已經成為一種較為常見的遙感技術，并在各個行業中得到了廣泛應用。通過激光雷達獲取的數據為三維點云，也就是用大量的空間位置數據描述物體在地球上的位置、形態等。三維點云數據有著廣泛的行業應用，也能用來進行橫斷面線的提取。在地形測繪中，采用無人機搭載的激光雷達進行數據高效、快速、無需接觸物體表面，可以在短時間內獲取海量的點云數據。但是如公開號為CN201510915095.4所提出的方案中采用的是通過提取中軸線范圍內的少量點云數據構成TIN網，然后再生成斷面線，其中針對海量的點云數據，處理的效率低下。

由此可見目前的斷面線的生成方式中受到硬件性能和具體方案的限制，目前的方法無法在加載海量點云的同時進行斷面線的提取。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提出了一種提取點云數據的斷面線的方法和設備，通過可視化的方式，在分塊后的點云數據中基于Delaunay三角網與二維虛擬斷面線交點的方式獲取到三維斷面線，以分塊的方式降低了硬件同時處理的數據量，且本方案進行三維斷面線的提取方式并不局限于某個行業，只要點云數據滿足一定的精度要求，可以滿足各種不同行業的需求，適應性廣。

本發明實施例提出了以下具體的實施例：

本發明實施例提出了一種提取點云數據的斷面線的方法，包括：

將待處理點云數據加載到場景中，以實現所述待處理點云數據的可視化；

在以俯視視角可視化顯示所述待加載點云數據的界面上獲取預設的二維虛擬斷面線；

對所述待加載點云數據進行分塊，以生成多塊子點云數據；

獲取各所述子點云數據中覆蓋所述二維虛擬斷面線的預設區域；