[发明专利]三维岩体结构模型的构建方法、系统及模型的应用

权利要求书

1.一种三维岩体结构模型的构建方法，其特征在于，包括：

获取样本岩石数字照片并进行二值化与特征增强预处理；

提取预处理后样本岩石数字照片的图像特征点，根据图像特征点直接递增构建三维岩体结构模型；在递增构建三维岩体结构模型的过程中，还原三维岩体结构模型的色彩；

循环平差修正三维岩体结构模型，运用泊松重构算法对修正后的三维岩体结构模型依次进行网格化、修复流形边缘、参数化及投影纹理操作，得到优化后的三维岩体结构模型。

2.如权利要求1所述的三维岩体结构模型的构建方法，其特征在于，还原三维岩体结构模型的色彩的过程为：

根据每张样本岩石数字照片在三维岩体结构模型中贡献的位置，将样本岩石数字照片的RGB值赋予同坐标位置的点云，以恢复三维岩体结构模型的色彩。

3.如权利要求1所述的三维岩体结构模型的构建方法，其特征在于，在二值化与特征增强预处理的过程中，采用中值滤波方法对样本岩石数字照片进行去噪处理。

4.如权利要求1所述的三维岩体结构模型的构建方法，其特征在于，在二值化与特征增强预处理的过程中，应用等值线法分割图像的平滑区域及纹理区域，在平滑区域应用多项式模型插值，在纹理区域采用有理函数模型插值，根据Sobel算子模板计算图像的梯度，根据图像不同纹理方向进行中心点周围像素值的权重优化。

5.如权利要求1所述的三维岩体结构模型的构建方法，其特征在于，循环平差修正三维岩体结构模型之前，还包括：

将待加入岩石数字照片及其图像特征点，联合已有三维岩体结构模型，组成一个新的区域网模型，并对模型网格进行修正，利用光束法平差对新的区域网模型进行优化；

或在循环平差修正三维岩体结构模型的过程中，在每一次平差之后采用预设的粗差剔除机制对已有三维岩体结构模型对应的图像特征点及岩石数字照片进行筛选。

6.如权利要求1所述的三维岩体结构模型的构建方法，其特征在于，将样本岩石数字照片的RGB值赋予同坐标位置的点云之前，还包括匹配三维岩体结构模型点云坐标与样本岩石数字照片坐标，其过程为：

匹配三维岩体结构模型点云坐标与样本岩石数字照片坐标的过程为：

用二维像素信息与三维点云数据直接共轴获取，将像素信息进行球面投影，相同角度的像素点RGB信息直接赋予至三维点，进行直接拼接。

7.一种三维岩体结构模型的构建系统，其特征在于，包括：

照片预处理模块，其用于获取样本岩石数字照片并进行二值化与特征增强预处理；

模型预构建模块，其用于提取预处理后样本岩石数字照片的图像特征点，根据图像特征点直接递增构建三维岩体结构模型；在递增构建三维岩体结构模型的过程中，还原三维岩体结构模型的色彩；

模型优化模块，其用于循环平差修正三维岩体结构模型，运用泊松重构算法对修正后的三维岩体结构模型依次进行网格化、修复流形边缘、参数化及投影纹理操作，得到优化后的三维岩体结构模型。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的三维岩体结构模型的构建方法中的步骤。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的三维岩体结构模型的构建方法中的步骤。

10.一种如权利要求1-6中任一项所述的三维岩体结构模型的构建方法所得到的三维岩体结构模型，其特征在于，用于标识岩体结构面。