[发明专利]面向平面舱壁类型船舱的点云数据自动分割方法

说明书

本发明涉及一种面向平面舱壁类型船舱的点云数据自动分割方法，包括以下步骤：分割甲板与内底板的点云数据；分割纵、横舱壁板的点云数据；探测倾式内底边板，若倾式内底边板存在，则分割其点云数据；分割各个肋板的点云数据；分割各个水平桁的点云数据；判断各个舱壁板上是否存在扶强材，若存在，则分割该舱壁板上的扶强材点云数据；对前述的每个肋板点云数据，分割其对应的横梁及肋骨的点云数据，合并该肋板点云数据与对应的横梁及肋骨点云数据，组成完整的横向加强框架点云数据。与现有技术相比，本发明大大提高了海量船舱三维点云分割的速度与自动化程度，具有分割效率高、精确度高等优点。

技术领域

本发明涉及地面三维激光扫描技术领域，尤其是涉及一种面向平面舱壁类型船舱的点云数据自动分割方法。

背景技术

近年来发展迅猛的三维激光扫描技术，可以快速、大面积获取扫描对象表面的高分辨率三维坐标数据，可以解决船舶舱室容积精确、快速测量的专业问题。舱容传统计量方法包括几何测量法与容量比较法，几何测量法存在采样点密度不足、人为影响因素大、精度差等缺陷；容量比较法则因成本高、占用船舶时间长，只能在特殊场合使用。而三维激光扫描技术弥补了传统计量方法的不足，为解决复杂船舱的容积计量难题提供了全新的技术手段。

点云分割是三维激光点云数据处理的重要组成部分，具体到船舱计量中，无论是逆向建模法或点云切片法，都必须将船舱内各个构件点云分离。然而，由于船舱内各个构件结构各异、分布情况复杂，已有的点云分割算法不能直接应用于船舱点云的分割。目前，船舱点云数据的分割仍然大量依赖人机交互，工作量大、自动化程度低、效率差。

因此，高效、快速，面向海量船舱点云数据的自动分割方法是目前船舱点云数据处理中急需解决的关键技术之一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种面向平面舱壁类型船舱的点云数据自动分割方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

面向平面舱壁类型船舱的点云数据自动分割方法，该方法采用随机采样一致性算法从种子点集中拟合出平面参数C，并分割出相应点云，该方法的步骤包括：

S1、从原始点云数据中分割出甲板与内底板的点云数据，得到剩余的第一其他构件点云数据；

S2、从步骤S1得到的第一其他构件点云数据中分割出两个横舱壁板与两个纵舱壁板的点云数据，得到第二其他构件点云数据；

S3、判断步骤S2得到的第二其他构件点云数据中是否存在倾式内底边板，若存在，则从第二其他构件点云数据中分割出倾式内底边板的点云数据，得到第三其他构件点云数据，若不存在，则保留第二其他构件点云数据为第三其他构件点云数据；

S4、从步骤S3得到的第三其他构件点云数据中分割出各个肋板的点云数据，得到第四其他构件点云数据；

S5、从步骤S4得到的第四其他构件点云数据中分割出各个水平桁的点云数据，得到第五其他构件点云数据；

S6、判断各个舱壁板上是否存在扶强材，若有舱壁板上存在扶强材，则从步骤S5得到的第五其他构件点云数据中分割出所有有扶强材的舱壁板上的扶强材点云数据，得到第六其他构件点云数据，若所有舱壁板上均不存在扶强材，则保留步骤S5所得的第五其他构件点云数据为第六其他构件点云数据；

S7、对应步骤S4所得的每一个肋板点云数据，从步骤S6所得的第六其他构件点云数据中分割出各个肋板对应的横梁及肋骨的点云数据，合并各肋板及其对应的横梁和肋骨的点云数据，组成完整的横向加强框架点云数据。

所述步骤S1具体包括：