[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

说明书

本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于三维激光扫描的工程地质测绘方法与系统。该方法对工程地质的三维点云数据进行聚类得到多个点云簇和点云密度；对工程地质的标准点云数据进行得到多个标准点云簇和标准点云密度；通过对比三维点云数据和标准点云数据以判断三维点云数据的点云精度，进而获取点云簇的置信度；对点云簇的二维分布图进行连通域分析以获取该点云簇的点云特征向量；利用点云簇所在区域的陡峭程度修正置信度以得到新置信度；结合点云特征向量和新置信度获取对应区域的地质评分。对满足点云精度的三维点云数据进行特征分析，通过分析三维点云数据的分布特征以保证得到准确的工程地质评分，防止施工位置选择错误。

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于三维激光扫描的工程地质测绘方法与系统。

背景技术

工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要最基本的勘察方法。目前，行业内通过三维点云信息进行三维地质模型重建，该重建方法通常直接采用通过常规预处理的点云数据或者经过插值得到的点云数据。

发明人在实践中，发现上述现有技术存在以下缺陷：点云数据在采集的过程中由于无人机的震动或者高速移动等原因，经常会出现点云数据的偏移、拉伸等情况，进而影响对工程地质的判断和最优施工位置的选择。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于三维激光扫描的工程地质测绘方法与系统，所采用的技术方案具体如下：

第一方面，本发明一个实施例提供了一种基于三维激光扫描的工程地质测绘方法，该方法具体包括以下具体步骤：

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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述地质评分模型为: