[发明专利]一种大坝廊道扫描点云成果数据快速建模的方法

说明书

本发明公开了一种大坝廊道扫描点云成果数据快速建模的方法，包括S1：读取大坝廊道对象的点云数据并删除噪点数据；S2：选择同类型参数，判断同类型参数是否可用；S3：人工修正参数；S4：确定模型边界；S5：以最小二乘法点云拟合方式拼合各边界面模型，形成初始主体模型；S6：判断初始主体模型是否为实际工程模型；S7：进行表面点云迭代计算，对超过浮点高差范围的集群点云数据进行偏差纠正，形成主体模型。整个建模过程放弃了过去构建过程中点云数据的海量运算，直接采取最小二乘法点云拟合方式对建模对象进行同类型建模计算，提升建模效率，优化建模资源。

技术领域

本发明涉及逆向实景建模技术领域，具体涉及一种大坝廊道扫描点云成果数据快速建模的方法。

背景技术

随着测绘技术的发展，从地面测量到空中测量，由点测量到面测量，促成了当今最先进的测量技术之一三维激光扫描逆向实景建模技术的形成。三维激光扫描逆向实景建模技术是一门新兴的测绘技术，是测绘领域继GPS技术之后出现的又一次技术革命。三维激光扫描逆向实景建模技术被称为“实景复制技术”，它能快速、全面、海量的获得原始点云数据，并利用点云数据，完整高精度的重建被测实体。三维激光扫描逆向实景建模技术集成了光学、机械、控制理论和计算机技术，是由传统的测绘技术，经过精密快速的传感工艺整合及多种现代高科技手段集成而发展起来的，是对多种传统测绘技术的概括及一体化。

现如今三维激光扫面技术已经应用于科研和国民建设的各个领域，如逆向建模、核电站三维管理、灾害监测、机械制造领域、文物数字化、地形测绘、刑侦现场保护等等。但现有的点云建模工具、算法存在建模时间长、数据体量大、噪点多等问题，对于如建筑物、大坝廊道等大型相对规整对象进行建模时，问题尤其突出，同时出于建模精度远高于建模对象的实际管理要求，因而会导致内页数据处理消耗大量的时间和精力的问题。

如中国专利CN107729688A，公开日2018年2月23日，一种大坝工程数字化建模优化方法，包括如下步骤：S1，建立大坝总工程结构的基准参数，然后获取大坝主体结构参数，然后执行S2；S2，对大坝主体边界的曲面进行建模处理，然后对大坝内部结构进行建模处理和外部构造进行建模处理，然后执行S3；S3，设置建设大坝的交通入口参数，获取上游位置、下游位置和大坝主体结构参数，然后执行S4；S4，对大坝工程建模参数过程进行优化控制处理，同时获取建设大坝地点的天气数据，从而建设大坝工程的数字化的模型。其存在建模时间长、数据体量大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的对于大型规整对象的建模方法存在建模时间长、数据体量大的技术问题。提出了一种能够对大型构筑物、隧道空间等相对规整对象进行快速建模的大坝廊道扫描点云成果数据快速建模的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种大坝廊道扫描点云成果数据快速建模的方法，包括如下步骤：

S1：读取大坝廊道对象的点云数据并删除噪点数据；噪点数据是指在所有点云数据中，具有杂乱无规律、且不符合实际表面特征表现的点对象，在进行大坝廊道模型判断时，默认对象模型是保持基本连续的，噪点数量会表现为少数的、独立于整体数据之外的、无法呈现各面衔接的特征，因此可以根据最小二乘法现将噪点数据进行拟合式剔除。

S2：选择同类型参数，判断同类型参数是否可用，若同类型参数可用，则进行步骤S4；若同类型参数不可用，则进行步骤S3；同类型参数是大坝廊道在各个方向上(X、Y、Z轴方向)的平面个数，所述同类型参数可用是指创建出来的对象能够与点云数据进行拟合，当同类型参数不正确时，创建出来的对象会无法与点云进行较好的拟合。选择同类型参数的方法为采用各种图形拼合方式对空间对象的形状进行分析，并计算空间对象分别在X、Y、Z轴方向的平面个数。

S3：人工修正参数；对不可用的同类型参数结果进行修正，可通过手动输入的方式对不可用参数进行修正。