[发明专利]一种自动检测地下空间几何异常的方法

权利要求书

1.一种自动检测地下空间几何异常的方法，其特征在于，包括：

S1、激光雷达采集地下空间界面轮廓原始数据并进行滤波处理；

S2、若原始数据与BIM融合后存在空间几何异常，则执行步骤S3；否则执行步骤S1；

S3、通过光学摄像头采集地下空间图像数据；

S4、对步骤S3采集的图像数据采用灰度分割算法检测是否存在几何异常；若是则对几何异常进行定位；否则返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的一种自动检测地下空间几何异常的方法，其特征在于，步骤S2判断是否存在空间几何异常，具体为：根据激光雷达检测仪得到地下空间截面轮廓的二维点云数据，得到二维点云上每个点到激光雷达的距离；采用中位值滤波算法对原始数据进行滤波；将滤波后的原始数据与BIM标准模型相对比，当查询点在标准模型中的对应点到激光雷达检测仪的距离与实际距离相差值大于第一阈值，则判断存在几何异常；否则为无异常。

3.根据权利要求1所述的一种自动检测地下空间几何异常的方法，其特征在于，步骤S4检测是否存在几何异常，具体为：当激光雷达检测仪初步判定某点处有几何异常后，触发光学摄像头进行拍照，对该点进行图像采集，若采集到的是彩色图像，则将光学图像进行灰度处理，若采集到的是灰度图像直接进行后续步骤；所述后续步骤包括：利用灰度分割法进行异常判断，若灰度图像中的灰度值大于或等于第二阈值，则为有异常，否则为无异常。

4.根据权利要求3所述的一种自动检测地下空间几何异常的方法，其特征在于，所述第二阈值K的取值采用迭代式阈值算法。

5.根据权利要求4所述的一种自动检测地下空间几何异常的方法，其特征在于，包括：

A1、选取图像灰度的中值作为初始的第二阈值；

A2、利用当前迭代的第二阈值把灰度图像分割为两个区域：前景和背景，并分别计算出前景和背景区域的灰度均值；

A3、根据步骤A2计算出的前景和背景区域的灰度均值，计算出新的第二阈值；

其中，K_a+1表示第a次迭代计算得到的新的第二阈值，Ω₁表示前景区域的灰度均值，Ω₂表示背景区域的灰度均值。

A4、若步骤A3计算得到的新的第二阈值与当前迭代的第二阈值之差小于某个给定值，则停止迭代，并将当前迭代步骤A3计算得到的新的第二阈值作为最终的第二阈值；否则将当前迭代步骤A3计算得到的新的第二阈值作为下一次迭代的第二阈值。

6.根据权利要求5所述的一种自动检测地下空间几何异常的方法，其特征在于，步骤S4所述异常定位，具体为：通过记录运载工具开动时刻以及激光雷达检测仪初步判定某点处存在空间异常的时刻；结合运载工具的运行速度，计算得到异常位置。