[發明專利]基于趨勢約束的曲面重建方法

有效

• 申請號: 202011007204.X
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112116710B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 姚興苗;江慕才;胡光岷
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.基于趨勢約束的地質曲面重建方法，其特征在于，包括：

S1、獲取原始稀疏的地質數據，將具有與原始稀疏的地質數據特征相似的參考數據點進行擬合，得到曲面，選取曲面高程值的中值平面；以原始稀疏數據為目標，將曲面以中值平面為界進行上下迭代伸縮；直到拉升到一個最優平面，使得所有的原始稀疏的地質數據點到此平面的距離之和最小；

S2、提取該最優平面的谷脊特征點；步驟S2具體包括以下分步驟：

S21、計算最優曲面中每一個數據點主曲率，從而獲取到潛在的谷脊特征點；具體的：計算曲面上所有數據點的局部逼近平面，然后在這個逼近的平面上建立Z軸朝向局部坐標系，再利用移動最小二乘法在局部坐標系內擬合該點鄰域進而得到局部曲面擬合的一個多項式，最終完成該計算點的主曲率；根據每個點的主曲率標識出潛在的谷脊特征點；

S22、對潛在的谷脊特征點進行強化處理；

S23、對經步驟S22處理后的谷脊特征點進行平滑處理；

所述主曲率的確定過程為：根據每個點的局部曲面得到一個擬合多項式，然后根據這個多項式的系數得到該點的高斯曲率和平均曲率，再由高斯曲率和平均曲率得到兩個曲率k1和k2，在k1和k2中選擇絕對值較大的那個作為該點的主曲率；

步驟S22具體為：首先采用最小二乘法在每個潛在特征點局部逼近平面上擬合局部潛在特征線的投影，然后利用最小二乘曲面擬合多項式間接地表示潛在特征線，最后將該潛在特征點投影到離其最近的潛在特征線上得到增強的特征點；

步驟S23所述平滑處理具體為：首先對每個特征點的鄰域進行相關系數分析，自適應地調整鄰域半徑，然后用PCA方法找出主軸，并將該特征點投影到主軸上，得到平滑的特征點；

S3、對最優平面進行采樣得到一系列均勻排布的采樣點；

S4、將原始稀疏的地質數據點、最優平面的谷脊特征點以及最優平面采樣點作為數據源；

S5、對步驟S4獲得的數據源進行格林插值，從而得到重建后的曲面。

2.根據權利要求1所述的基于趨勢約束的地質曲面重建方法，其特征在于，步驟S1所述上下迭代伸縮具體為：獲取到中值平面后，在空間中以已知原始稀疏的地質數據點為目標，將中值平面下方的曲面迭代向下拉伸或收縮，中值平面上方的曲面向上迭代拉伸或收縮。

3.根據權利要求1所述的基于趨勢約束的地質曲面重建方法，其特征在于，步驟S5具體為：利用數據的中心點位于數據源的所有數據點生成許多格林函數，然后進行加權疊加，從而解析地計算待插值的數據；得到排布規則的均勻網格點，最終根據插值點生成的曲面準確性更高。