[发明专利]一种针对核电厂房内核设施的自动重构方法

权利要求书

1.一种针对核电厂房内核设施的自动重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过基于飞越时间的大区域激光扫描仪与结构光双目扫描仪组合扫描的方式，获得核电厂房点云数据；

S2、利用卷积神经网络模型PointNet对核电厂房点云数据进行处理，识别出所有核设施的点云数据；包括以下子步骤：

S2.1、通过结构光双目扫描仪对每一个需要重构的核设施种类进行扫描，以获得需要重构的核设施种类的点云数据Device_PointCloud，用Device_PointCloud[j]表示第j个需要重构的核设施种类，其中1≤j≤m，m为需要重构的核设施的种类类别总数；

S2.2、遍历所述Device_PointCloud[j]的点云数据，得到Device_PointCloud[j]中的X向最值、Y向最值、Z向最值，分别记为Xmin、Xmax、Ymin、Ymax、Zmin、Zmax，以点(Xmax，Ymax，Zmax)、点(Xmin，Ymin，Zmax)、点(Xmax，Ymin，Zmax)、点(Xmin，Ymax，Zmax)、点(Xmax，Ymax，Zmin)、点(Xmin，Ymin，Zmin)、点(Xmax，Ymin，Zmin)和点(Xmin，Ymax，Zmin)为顶点构成一个长方体，该长方体即为Device_PointCloud[j]的最小轴对齐包围盒minBox[j]；

以点(1.1Xmax-0.1Xmin，1.1Ymax-0.1Ymin，1.1Zmax-0.1Zmin)、点(1.1Xmin-0.1Xmax，1.1Ymin-0.1Ymax，1.1Zmax-0.1Zmin)、点(1.1Xmax-0.1Xmin，1.1Ymin-0.1Ymax，1.1Zmax-0.1Zmin)、点(1.1Xmin-0.1Xmax，1.1Ymax-0.1Ymin，1.1Zmax-0.1Zmin)、点(1.1Xmax-0.1Xmin，1.1Ymax-0.1Ymin，1.1Zmin-0.1Zmax)、点(1.1Xmin-0.1Xmax，1.1Ymin-0.1Ymax，1.1Zmin-0.1Zmax)、点(1.1Xmax-0.1Xmin，1.1Ymin-0.1Ymax，1.1Zmin-0.1Zmax)和点(1.1Xmin-0.1Xmax，1.1Ymax-0.1Ymin，1.1Zmin-0.1Zmin)为顶点构成一个长方体，该长方体即为Device_PointCloud[j]的最大轴对齐包围盒maxBox[j]；

S2.3、对Device_PointCloud[j]的点云数据添加随机噪声；所述随机噪声在最小轴对齐包围盒minBox[j]与最大轴对齐包围盒maxBox[j]之间；随机噪声的点云数量在Device_PointCloud[j]的点云数量的1/20～1/40之间；

将得到的带有随机噪声的核设施点云数据作为神经网络的一组训练样本TraningSample_1，TraningSample_1点云数据中的属于核设施的点云数据标记为1，属于随机噪声的点云标记为0；

S2.4、重复执行步骤S2.3一百次，获得一百个训练样本，分别记为TraningSample_1、TraningSample_2、TraningSample_3、……、TraningSample_100；

S2.5、将训练样本TraningSample_1、TraningSample_2，……，TraningSample_100送入卷积神经网络模型PointNet中完成神经网络的训练；

S2.6、通过完成训练的PointNet神经网络模型对核电厂房点云数据PointCloud进行处理，识别出核电厂房中所有需要进行重构的核设施点云数据NuclearFacility，以NuclearFacility[k]表示在核电厂房中识别到的第k个需要进行重构的核设施，其中，1≤k≤l，l为在厂房的点云数据PointCloud中识别到的需要进行重构的核设施总数量；

S3、采用RANSAC算法对核设施的点云数据进行形面识别，得到组成核设施的所有形面的点云数据，以及所有形面的位置参数和尺寸参数；

S4、基于NURBS曲面对所有形面的点云数据进行形面重构。