[发明专利]一种管道三维模型的构建方法、系统和介质

权利要求书

1.一种管道三维模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取目标管道内壁的初始点云数据序列，对所述初始点云数据序列进行去噪和管道中心校正处理，获得目标点云数据序列；

步骤2：采用预设的网格化重建方法，根据所述目标点云数据序列进行三维网络构建，获得目标管道三维模型。

2.根据权利要求1所述的管道三维模型的构建方法，其特征在于，在所述步骤1中，获取目标管道内壁的初始点云数据序列，具体包括：

步骤11：获取所述目标管道内壁每一个横截面的点云数据以及每一个横截面的点云数据对应的管道内壁位置信息；

步骤12：对所有点云数据对应的管道内壁位置信息进行排序，并按照排序后的所有管道内壁位置信息的顺序，根据所有点云数据，构建所述初始点云数据序列。

3.根据权利要求2所述的管道三维模型的构建方法，其特征在于，在所述步骤1中，获得目标点云数据序列，具体包括：

步骤13：对所述初始点云数据序列进行去噪处理，得到中间点云数据序列；

步骤14：对所述中间点云数据序列进行管道中心校正处理，得到所述目标点云数据序列。

4.根据权利要求3所述的管道三维模型的构建方法，其特征在于，所述步骤13具体包括：

步骤131：在所述初始点云数据序列的所有点云数据中任选一个横截面的点云数据，采用最小二乘法，对选取的点云数据进行拟合圆，得到选取的点云数据所对应的横截面的原始截面圆心和截面半径；

步骤132：分别计算选取的点云数据中每个轮廓点与对应的横截面的原始截面圆心之间的轮廓距离，根据所有轮廓距离得到轮廓距离集合；

步骤133：任选所述轮廓距离集合中的一个轮廓距离，若选取的轮廓距离大于选取的点云数据所对应的横截面的截面半径，则将选取的轮廓距离所对应的轮廓点视为噪点；

步骤134：遍历所述轮廓距离集合中的所有轮廓距离，按照所述步骤134的方法，查找出选取的点云数据中的所有噪点，并去除所有噪点，得到选取的横截面的点云数据对应的去噪点云数据；

步骤135：遍历所述初始点云数据序列中每一个横截面的点云数据，按照所述步骤131至所述步骤134的方法，得到每一个横截面的去噪点云数据；并按照排序后的所有管道内壁位置信息的顺序，根据所有去噪点云数据得到所述中间点云数据序列。

5.根据权利要求4所述的管道三维模型的构建方法，其特征在于，所述步骤14具体包括：

步骤141：遍历所述中间点云数据序列中每一个横截面的去噪点云数据，采用所述最小二乘法，分别对每个去噪点云数据进行拟合圆，得到每一个横截面一一对应的去噪截面圆心；

步骤142：以第一个横截面为基准截面，以第一个横截面的去噪截面圆心为基准中心，以第一个横截面对应的去噪点云数据为基准点云数据，按照排序后的所有管道内壁位置信息的顺序，分别计算在所述基准中心之后的每一个去噪截面圆心与所述基准中心之间的管心偏移距离，并根据所有管心偏移距离得到管心偏移距离集合；

步骤143：任选所述管心偏移距离集合中的一个管心偏移距离，判断选取的管心偏移距离是否大于第一预设阈值，若是，则依次执行步骤144至步骤145；若否，则将选取的管心偏移距离对应的去噪点云数据直接作为对应的校正点云数据后执行所述步骤145；

步骤144：根据选取的管心偏移距离，计算得到选取的管心偏移距离对应的横截面与所述基准截面之间的X轴偏移量和Y轴偏移量；分别按照X轴偏移量和Y轴偏移量，将选取的管心偏移距离对应的横截面的去噪点云数据向所述基准点云数据调整以进行整体校正，得到选取的管心偏移距离对应的去噪点云数据所对应的校正点云数据；

步骤145：遍历所述管心偏移距离集合中的每个管心偏移距离，按照所述步骤143至所述步骤144的方法，得到每个管心偏心距离对应的横截面所一一对应的校正点云数据；

步骤146：将所述基准点云数据和所有校正点云数据均作为处理点云数据，按照排序后的所有管道内壁位置信息的顺序，根据所有处理点云数据得到所述目标点云数据序列。