[發明專利]一種大壩廊道掃描點云成果數據快速建模的方法

在審

• 申請號: 202011496015.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112734651A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 朱悅林;江一帆;周丹;薛懋;潛軍偉;毛銘祺;藍欽
• 申請（專利權）人: 浙江靜遠電力實業有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T17/05;G06T3/40
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種大壩廊道掃描點云成果數據快速建模的方法，包括S1：讀取大壩廊道對象的點云數據并刪除噪點數據；S2：選擇同類型參數，判斷同類型參數是否可用；S3：人工修正參數；S4：確定模型邊界；S5：以最小二乘法點云擬合方式拼合各邊界面模型，形成初始主體模型；S6：判斷初始主體模型是否為實際工程模型；S7：進行表面點云迭代計算，對超過浮點高差范圍的集群點云數據進行偏差糾正，形成主體模型。整個建模過程放棄了過去構建過程中點云數據的海量運算，直接采取最小二乘法點云擬合方式對建模對象進行同類型建模計算，提升建模效率，優化建模資源。

技術領域

本發明涉及逆向實景建模技術領域，具體涉及一種大壩廊道掃描點云成果數據快速建模的方法。

背景技術

隨著測繪技術的發展，從地面測量到空中測量，由點測量到面測量，促成了當今最先進的測量技術之一三維激光掃描逆向實景建模技術的形成。三維激光掃描逆向實景建模技術是一門新興的測繪技術，是測繪領域繼GPS技術之后出現的又一次技術革命。三維激光掃描逆向實景建模技術被稱為“實景復制技術”，它能快速、全面、海量的獲得原始點云數據，并利用點云數據，完整高精度的重建被測實體。三維激光掃描逆向實景建模技術集成了光學、機械、控制理論和計算機技術，是由傳統的測繪技術，經過精密快速的傳感工藝整合及多種現代高科技手段集成而發展起來的，是對多種傳統測繪技術的概括及一體化。

現如今三維激光掃面技術已經應用于科研和國民建設的各個領域，如逆向建模、核電站三維管理、災害監測、機械制造領域、文物數字化、地形測繪、刑偵現場保護等等。但現有的點云建模工具、算法存在建模時間長、數據體量大、噪點多等問題，對于如建筑物、大壩廊道等大型相對規整對象進行建模時，問題尤其突出，同時出于建模精度遠高于建模對象的實際管理要求，因而會導致內頁數據處理消耗大量的時間和精力的問題。

如中國專利CN107729688A，公開日2018年2月23日，一種大壩工程數字化建模優化方法，包括如下步驟：S1，建立大壩總工程結構的基準參數，然后獲取大壩主體結構參數，然后執行S2；S2，對大壩主體邊界的曲面進行建模處理，然后對大壩內部結構進行建模處理和外部構造進行建模處理，然后執行S3；S3，設置建設大壩的交通入口參數，獲取上游位置、下游位置和大壩主體結構參數，然后執行S4；S4，對大壩工程建模參數過程進行優化控制處理，同時獲取建設大壩地點的天氣數據，從而建設大壩工程的數字化的模型。其存在建模時間長、數據體量大的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前的對于大型規整對象的建模方法存在建模時間長、數據體量大的技術問題。提出了一種能夠對大型構筑物、隧道空間等相對規整對象進行快速建模的大壩廊道掃描點云成果數據快速建模的方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種大壩廊道掃描點云成果數據快速建模的方法，包括如下步驟：

S1：讀取大壩廊道對象的點云數據并刪除噪點數據；噪點數據是指在所有點云數據中，具有雜亂無規律、且不符合實際表面特征表現的點對象，在進行大壩廊道模型判斷時，默認對象模型是保持基本連續的，噪點數量會表現為少數的、獨立于整體數據之外的、無法呈現各面銜接的特征，因此可以根據最小二乘法現將噪點數據進行擬合式剔除。

S2：選擇同類型參數，判斷同類型參數是否可用，若同類型參數可用，則進行步驟S4；若同類型參數不可用，則進行步驟S3；同類型參數是大壩廊道在各個方向上(X、Y、Z軸方向)的平面個數，所述同類型參數可用是指創建出來的對象能夠與點云數據進行擬合，當同類型參數不正確時，創建出來的對象會無法與點云進行較好的擬合。選擇同類型參數的方法為采用各種圖形拼合方式對空間對象的形狀進行分析，并計算空間對象分別在X、Y、Z軸方向的平面個數。

S3：人工修正參數；對不可用的同類型參數結果進行修正，可通過手動輸入的方式對不可用參數進行修正。