[發明專利]自適應分辨率水深曲面濾波方法及裝置

在審

• 申請號: 202110304387.X
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113109793A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 史書強;李煒;葉桂河;白萬里;李華山;黃幼明;李若飛;蘇文杰
• 申請（專利權）人: 中交廣州航道局有限公司;中交華南勘察測繪科技有限公司
• 主分類號: G01S7/539
• 分類號: G01S7/539
• 代理公司: 廣州市律帆知識產權代理事務所(普通合伙) 44614
• 代理人: 王園園

1.一種自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，包括步驟：

根據多波束測量采集的點云水深數據構建初始分辨率格網水深曲面；

在所述格網水深曲面的地形平坦區域構建第一水深點格網，在所述格網水深曲面的地形突變區域構建第二水深點格網；其中，所述第一水深點格網大于所述第二水深點格網；

根據所述第一水深點格網和所述第二水深點格網對多波束原始數據的波束點作濾波處理，以獲得濾波結果。

2.根據權利要求1所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，所述第一水深點格網的構建過程，包括步驟：

獲取所述點云水深數據的水深平均值；

根據預設映射關系確定設定格網分辨率；其中，所述預設映射關系包括水深值與格網分辨率的映射關系；

根據所述設定格網分辨率對所述點云水深數據進行格網化，確定各波束點的格網面積之和以及占比最大波束點數；

對所述占比最大波束點數進行收斂，根據所述格網面積之和以及所述收斂結果確定收斂格網分辨率；

根據所述收斂格網分辨率對所述點云水深數據進行格網化，確定收斂占比最大波束點數；

在所述收斂占比最大波束點數小于等于所述收斂結果時，根據收斂格網確定所述第一水深點格網。

3.根據權利要求1或2所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，所述第二水深點格網的構建過程，包括步驟：

確定所述第一水深點格網內選定格網內波束點的中誤差和平均水深，并根據所述平均水深確定水深精度參考值；

在所述中誤差大于所述水深精度參考值時，將選定格網進行細化分割，得到所述第二水深點格網。

4.根據權利要求1所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，在所述構建第一水深點格網和第二水深點格網的過程之前，還包括步驟：

通過卷積算法過濾所述格網水深曲面的噪點。

5.根據權利要求4所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，所述卷積算法如下式：

其中，(f*g)(n)為f*g的卷積，卷積核大小為N*N，滑動步長為1。

6.根據權利要求1所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，在所述構建第一水深點格網和第二水深點格網的過程之前，還包括步驟：

根據格網水深曲面對應水下地形的變化幅度或波束點間距，確定所述地形平坦區域和所述地形突變區域。

7.根據權利要求1所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，所述根據所述第一水深點格網和所述第二水深點格網對多波束原始數據作濾波處理的過程，包括步驟：

獲取任一格網點各斷面坐標位置的水深估計值和水深估計誤差；

確定各所述水深估計誤差的平方和為最小時的水深真值；

濾除所述多波束原始數據中水深差值大于限制值的波束點；其中，所述水深差值為所述波束點水深與所述水深真值的差值。

8.根據權利要求7所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，所述根據所述第一水深點格網和所述第二水深點格網對多波束原始數據作濾波處理的過程，還包括步驟：

通過所述任一格網點的相鄰格網點水深值的迭代計算結果，獲得所述任一格網點的水深估計值。

9.根據權利要求7或8所述的自適應分辨率水深曲面濾波方法，其特征在于，所述限制值如下式：

其中，E為所述限制值，A為選定精度指標不隨深度變化部分，B為所述選定精度指標隨深度變化部分的系數，D為所述水深真值。