[发明专利]一种基于三维激光扫描的工程地质测绘方法与系统

权利要求书

1.一种基于三维激光扫描的工程地质测绘方法，其特征在于，该方法包括：

获取工程地质的三维点云数据，根据所述三维点云数据的高程值进行聚类得到多个点云簇和对应的点云密度；

对所述工程地质的标准点云数据进行密度聚类得到多个标准点云簇和对应的标准点云密度；

利用所述点云密度、所述标准点云密度和对应的所述高程值得到每一个所述点云簇的差异程度，进而根据所述差异程度判断所述三维点云数据的点云精度，当所述点云精度满足要求时，获取每一个所述点云簇的置信度；

获取所述点云簇的二维分布图，对所述二维分布图进行连通域分析得到所有连通域的面积和；根据每一个所述连通域的中心点和所述二维分布图的中心点之间的距离，得到所述距离的第三方差值；获取所有所述连通域的凸缺陷面积；

对多张所述二维分布图进行重叠区域处理得到整体叠加图，将所述点云簇的所述二维分布图与所述整体叠加图进行对比，根据所述整体叠加图中对应的重叠区域的面积和重叠次数以得到所述点云簇所在区域内的陡峭程度，进而根据所述陡峭程度修正所述置信度得到新置信度；

根据由所述新置信度、所述面积和、所述第三方差值和所述凸缺陷面积建立的地质评分模型得到每一个所述高程值所对应区域的地质评分；

所述获取每一个所述点云簇的置信度的方法，包括：

获取所述点云密度和所述标准点云密度的差值，计算所述差值与对应的所述高程值的比值得到每一个所述标准点云簇所对应的差异值；

计算所述差异值的第二方差值，根据所述差异值的数量和所述第二方差值得到所述点云簇的所述置信度；所述置信度的计算公式为：

其中，τ_j为第j个所述点云簇的所述置信度；s²(ε)为所述差异值的所述第二方差值；Num(ε)为所述差异值的数量；

所述置信度的修正公式为：

其中，τ_new为所述新置信度；γ₀为陡峭程度阈值；∑γ为所述陡峭程度；τ为所述置信度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述二维分布图进行连通域分析得到所有连通域的面积和，包括：

根据所述二维分布图中所述三维点云数据之间的距离进行聚类得到多个聚类区域；

对每一个所述聚类区域进行所述连通域分析得到每一个连通域的面积，进而得到所述所有连通域的所述面积和。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重叠次数为所述重叠区域中所述三维点云数据的像素值累加和。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地质评分模型为:

其中，Score为所述地质评分；τ_new为所述新置信度；s为所述面积和；Δs为所述第三方差值；s²(d)为所述凸缺陷面积。