[发明专利]一种基于三维点云重构技术的高切坡地质快速编录方法

权利要求书

1.一种基于三维点云重构技术的高切坡地质快速编录方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：无人机信息采集；

步骤一中，所述无人机信息采集的内容包括对工作区建立GPS局部控制网，目标体照片采集、放大及调整；所述目标体为高切坡岩体结构面；

步骤二：运动恢复结构方法；

步骤二中，运动恢复结构方法的流程包括对照片集利用尺度不变特征转换原理和光束平差方法重建三维场景稀疏点云，分别采用多视图立体视觉和面片多视图立体视觉生成密集点云；

步骤三：点云数据后处理；

步骤四：结构面识别及提取；

步骤四中，结构面识别及提取包括利用生成的点云模型建立数字地表模型，对数字地表模型中结构面识别和分组；利用模糊聚类法Fisher函数分布方法，去除边界点重新聚类，最终提取的基本特征信息包括高切坡岩体结构面倾向、倾角和可见迹长；

步骤四中，结构面识别及提取：利用生成的点云模型建立数字地表模型，对数字地表模型中结构面坐标自动提取三个点D₁、D₂、D₃，其中D₁坐标（x₁、y₁、z₁）、D₂坐标（x₂、y₂、z₂）、D₃坐标（x₃、y₃、z₃）；假定D₂到D₁点为矢量V₁，D₂到D₃点为矢量V₂，

那么 V₁=（x₁-x₂, x₁-x₂, z₁-z₂）=(a,b,c) （1）

V₂=（x₃-x₂, y₃-x₂, z₃-z₂）=(d,e,f) （2）

V₁×V₂=（b×f-e×c）i-（b×f-e×c）j+（a×e-d×b）k=U₁i-U₂j+U₃k（3）

其中： U₁i=((y₁-y₂) ×(z₃-z₂)- (y₃-y₂) ×(z₁-z₂))i

-U₂j=-((x₁-x₂) ×(z₃-z₂)- (x₃-x₂) ×(z₁-z₂))j

U₃k=((x₁-x₂) ×(y₃-y₂)- (x₃-x₂) ×(y₁-y₂))k

走向线方程：

S= {(U₂×1-0×U₃),-（U₁×1-0×U₃),（U₁×1-0×U₂)}={U₂,-U₁,0}={E,N,0} （4）

如果U₃为负值，需要改变走向线方向将（E ，N）改为（-E ,-N）；

那么，走向线方位角：

倾角：

其中，走向线方位角范围0 ≤β≤180°，输出值为β×180/π，其余为360°-β×180/π。