[發明專利]一種管道三維模型的構建方法、系統和介質

在審

• 申請號: 202011579194.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112581607A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王翔;王高峰;馮成會
• 申請（專利權）人: 武漢中儀物聯技術股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳曉華

1.一種管道三維模型的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取目標管道內壁的初始點云數據序列，對所述初始點云數據序列進行去噪和管道中心校正處理，獲得目標點云數據序列；

步驟2：采用預設的網格化重建方法，根據所述目標點云數據序列進行三維網絡構建，獲得目標管道三維模型。

2.根據權利要求1所述的管道三維模型的構建方法，其特征在于，在所述步驟1中，獲取目標管道內壁的初始點云數據序列，具體包括：

步驟11：獲取所述目標管道內壁每一個橫截面的點云數據以及每一個橫截面的點云數據對應的管道內壁位置信息；

步驟12：對所有點云數據對應的管道內壁位置信息進行排序，并按照排序后的所有管道內壁位置信息的順序，根據所有點云數據，構建所述初始點云數據序列。

3.根據權利要求2所述的管道三維模型的構建方法，其特征在于，在所述步驟1中，獲得目標點云數據序列，具體包括：

步驟13：對所述初始點云數據序列進行去噪處理，得到中間點云數據序列；

步驟14：對所述中間點云數據序列進行管道中心校正處理，得到所述目標點云數據序列。

4.根據權利要求3所述的管道三維模型的構建方法，其特征在于，所述步驟13具體包括：

步驟131：在所述初始點云數據序列的所有點云數據中任選一個橫截面的點云數據，采用最小二乘法，對選取的點云數據進行擬合圓，得到選取的點云數據所對應的橫截面的原始截面圓心和截面半徑；

步驟132：分別計算選取的點云數據中每個輪廓點與對應的橫截面的原始截面圓心之間的輪廓距離，根據所有輪廓距離得到輪廓距離集合；

步驟133：任選所述輪廓距離集合中的一個輪廓距離，若選取的輪廓距離大于選取的點云數據所對應的橫截面的截面半徑，則將選取的輪廓距離所對應的輪廓點視為噪點；

步驟134：遍歷所述輪廓距離集合中的所有輪廓距離，按照所述步驟134的方法，查找出選取的點云數據中的所有噪點，并去除所有噪點，得到選取的橫截面的點云數據對應的去噪點云數據；

步驟135：遍歷所述初始點云數據序列中每一個橫截面的點云數據，按照所述步驟131至所述步驟134的方法，得到每一個橫截面的去噪點云數據；并按照排序后的所有管道內壁位置信息的順序，根據所有去噪點云數據得到所述中間點云數據序列。

5.根據權利要求4所述的管道三維模型的構建方法，其特征在于，所述步驟14具體包括：

步驟141：遍歷所述中間點云數據序列中每一個橫截面的去噪點云數據，采用所述最小二乘法，分別對每個去噪點云數據進行擬合圓，得到每一個橫截面一一對應的去噪截面圓心；

步驟142：以第一個橫截面為基準截面，以第一個橫截面的去噪截面圓心為基準中心，以第一個橫截面對應的去噪點云數據為基準點云數據，按照排序后的所有管道內壁位置信息的順序，分別計算在所述基準中心之后的每一個去噪截面圓心與所述基準中心之間的管心偏移距離，并根據所有管心偏移距離得到管心偏移距離集合；

步驟143：任選所述管心偏移距離集合中的一個管心偏移距離，判斷選取的管心偏移距離是否大于第一預設閾值，若是，則依次執行步驟144至步驟145；若否，則將選取的管心偏移距離對應的去噪點云數據直接作為對應的校正點云數據后執行所述步驟145；

步驟144：根據選取的管心偏移距離，計算得到選取的管心偏移距離對應的橫截面與所述基準截面之間的X軸偏移量和Y軸偏移量；分別按照X軸偏移量和Y軸偏移量，將選取的管心偏移距離對應的橫截面的去噪點云數據向所述基準點云數據調整以進行整體校正，得到選取的管心偏移距離對應的去噪點云數據所對應的校正點云數據；

步驟145：遍歷所述管心偏移距離集合中的每個管心偏移距離，按照所述步驟143至所述步驟144的方法，得到每個管心偏心距離對應的橫截面所一一對應的校正點云數據；

步驟146：將所述基準點云數據和所有校正點云數據均作為處理點云數據，按照排序后的所有管道內壁位置信息的順序，根據所有處理點云數據得到所述目標點云數據序列。