[发明专利]基于倾斜摄影技术的路基土石方自动算量方法和平台

说明书

本发明涉及路基土石方自动算量技术领域，特别是涉及基于倾斜摄影技术的路基土石方自动算量方法和平台。具体包括以下步骤：S1，通过无人机倾斜摄影方法采集原始影像数据；S2，根据现场已知控制点的坐标值，求得转换参数，所述转换参数用于将所述原始影像数据中的源坐标系转换为目标坐标系；S3，根据所述转换参数将所述原始影像数据批量转换到所述目标坐标系下，得到转换后的数据；S4，根据所述转换后的数据建立三维实景模型；S5，采用机器学习清除所述三维实景模型中的杂物，得到优化后的三维实景模型；S6，根据所述优化后的三维实景模型计算出路基土石方量。将无人机倾斜摄影技术并自动识别并清除植被和施工器械等，提高算量精度。

技术领域

本发明涉及路基土石方自动算量技术领域，特别是涉及一种基于倾斜摄影技术的路基土石方自动算量方法和平台。

背景技术

土石方工程是项目建设的重要环节之一，其费用投入大，近年来，随着国家基础建设项目越来越多，工程建设效率越来越高，为了高效准确计算工程量大小及费用，需要一种快速合理的方法，传统的土石方量测量计算方法有水准仪测量法、全站仪测量法和GPS测量法，这些方法各自存在着一些局限性，在工程应用中普适性不强，无人机航测技术是近年来新兴的技术，在工程测绘时具有灵活高效且具有较高精度等优点，同时避免了大量的人工现场作业，大幅度提高了测量人员的安全保障，但现阶段无人机航测技术计算土石方量过程较为繁琐，对人员技术要求较高，成本投入较高，由于无人机坐标系与工程坐标系不一致，需要通过添加像控点来进行坐标匹配；且现场施工环境复杂，土石方算量时往往会有植被干扰，影响计算结果的精度；且土石方量计量涉及到工程结算款问题，人为干预会降低计算结果的公信力。

现有航测技术测算土石方量主要存在以下三个问题：(1)无人机采集影像建立的三维实景模型，存在植被和施工器械等干扰土石方量计算结果的影响因素；(2)使用到的软件较多，计算处理过程繁杂，人工干预因素多；(3)计算出来的结果为总量，无法与项目计量规则对应，适用性差。

发明内容

针对以上问题，将无人机倾斜摄影技术与机器学习、三维表面模型的剖切计算技术以及坐标转换等方法相结合，研发形成一种基于倾斜摄影技术的路基土石方自动算量方法和平台。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

基于倾斜摄影技术的路基土石方自动算量方法，具体包括以下步骤：

S1，通过无人机倾斜摄影方法采集原始影像数据；

S2，根据现场已知控制点的坐标值，求得转换参数，所述转换参数用于将所述原始影像数据中的源坐标系转换为目标坐标系；

S3，根据所述转换参数将所述原始影像数据批量转换到所述目标坐标系下，得到转换后的数据；

S4，根据所述转换后的数据建立三维实景模型；

S5，清除所述三维实景模型中的杂物，得到优化后的三维实景模型；

S6，根据所述优化后的三维实景模型计算出路基土石方量。

作为本发明的优选方案，步骤S5具体包括以下步骤：

S51，将所述三维实景模型的数据输入mesh智能分类模型，实现对所述三维实景模型中的物体的分类和杂物提取，所述杂物包括地表植被、机械；

S52，对提取的杂物进行删除，生成存在孔洞的三维实景网络模型；

S53，采用径向基函数方法对所述孔洞进行补洞，实现三维实景网络模型的地表重建。

作为本发明的优选方案，所述mesh智能分类模型的前提是采用机器学习对实景三维模型进行三维语义分割，基于分割后的数据进行物体的分类，具体包括以下步骤：

S511，建立深度学习样本数据；