[發明專利]管道工程建設的基坑測量系統及方法

在審

• 申請號: 202010955880.3
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN111968241A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 楊國暉;周劍琴;楊旸;彭睿
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西南管道有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T7/33;G06K9/46;G06K9/62;G01C15/00;E02D33/00
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 任潔;邢偉

1.一種管道工程建設的基坑測量方法，其特征在于，所述基坑測量方法包括以下步驟：

獲取基坑視頻，所述基坑視頻包括基坑的中間區域的視頻，所述中間區域包括基坑中待鋪設管道的區域，所述基坑中放置有尺寸已知的參照物；

對所述基坑視頻進行抽幀處理，然后對抽幀處理后的基坑視頻進行特征點提取并得到由抽幀處理后的基坑視頻的特征點構成的點云，根據抽幀后的基坑視頻與所述點云，搭建基坑模型；

根據所述參照物和所述基坑模型，得到基坑的工程參數，所述工程參數包括尺寸和土石方量。

2.根據權利要求1所述的基坑測量方法，其特征在于，所述抽幀處理包括以下步驟：

每隔6～10幀抽取1幀保留。

3.根據權利要求1所述的基坑測量方法，其特征在于，所述對抽幀處理后的基坑視頻進行特征點提取并得到由抽幀處理后的基坑視頻的特征點構成的點云包括以下步驟：

對抽幀處理后的基坑視頻進行灰度處理并提取特征點，同時得到特征點的空間位置，所述特征點包括灰度的局部最大值點、局部邊緣點和角點；

再根據抽幀處理后的基坑視頻的運動參數，得到所述點云。

4.根據權利要求3所述的基坑測量方法，其特征在于，所述對抽幀處理后的基坑視頻進行特征點提取并得到由抽幀處理后的基坑視頻的特征點構成的點云還包括以下步驟：

通過集束調整算法提高特征點的空間位置精度。

5.根據權利要求1所述的基坑測量方法，其特征在于，所述搭建基坑模型包括以下步驟：

將所述點云通過聚類分隔和網格化，得到點云的空間拓撲結構，然后通過網格渲染，將抽幀處理后的基坑視頻與所述點云的空間拓撲結構結合，搭建完成基坑模型。

6.一種管道工程建設的基坑測量系統，其特征在于，所述基坑測量系統包括視頻獲取裝置和視頻處理裝置，其中，

所述視頻獲取裝置被配置為能夠獲取基坑視頻，所述基坑視頻包括基坑的中間區域的視頻，所述中間區域包括基坑中待鋪設管道的區域，所述基坑中放置有尺寸已知的參照物；

所述視頻處理裝置包括抽幀模塊、模型搭建信息獲取模塊、建模模塊和工程參數獲取模塊，其中，

所述抽幀模塊與所述視頻獲取裝置連接并被配置為能夠獲取所述基坑視頻，還被配置為能夠對所述基坑視頻進行抽幀處理；

所述模型搭建信息獲取模塊與所述抽幀模塊連接并被配置為能夠獲取抽幀處理后的基坑視頻，所述模型搭建信息獲取模塊還被配置為能夠對抽幀處理后的基坑視頻進行特征點提取并得到由抽幀處理后的基坑視頻的特征點構成的點云；

所述建模模塊分別與所述抽幀模塊以及所述模型搭建信息獲取模塊連接并被配置為能夠獲取抽幀后的基坑視頻和所述點云，還被配置為能夠根據抽幀后的基坑視頻和所述點云，搭建基坑模型；

所述工程參數獲取模塊與所述建模模塊連接并被配置為能夠獲取所述基坑模型，還被配置為能夠根據所述參照物和所述基坑模型，得到基坑的工程參數，所述工程參數包括尺寸和土石方量。

7.根據權利要求6所述的基坑測量系統，其特征在于，所述抽幀處理包括：

每隔6～10幀抽取1幀保留。

8.根據權利要求6所述的基坑測量系統，其特征在于，所述模型搭建信息獲取模塊包括特征點提取單元和點云獲取單元，其中，

所述特征點提取單元被配置為能夠對抽幀處理后的基坑視頻進行灰度處理并提取特征點，還被配置為能夠得到特征點的空間位置，所述特征點包括灰度的局部最大值點、局部邊緣點和角點；

所述點云獲取單元被配置為能夠根據抽幀處理后的基坑視頻的運動參數，得到抽幀處理后的基坑視頻的特征點構成的點云。

9.根據權利要求8所述的基坑測量系統，其特征在于，所述模型搭建信息獲取模塊還包括調整單元，所述調整單元被配置為能夠通過集束調整算法提高特征點的空間位置精度。

10.根據權利要求6所述的基坑測量系統，其特征在于，所述建模模塊包括聚類單元和渲染單元，其中，

所述聚類單元被配置為能夠將所述點云通過聚類分隔和網格化，得到點云的空間拓撲結構；

所述渲染單元被配置為能夠通過網格渲染，將抽幀處理后的基坑視頻與點云的空間拓撲結構結合，搭建完成基坑模型。