[发明专利]管道变形识别方法、终端设备及存储介质

权利要求书

1.一种管道变形识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

重建管道三维模型：

建立体素坐标系，所述体素坐标系原点为管道起始横断面的中心点，y轴正向为垂直于横断面的管道延伸方向，x轴正向垂直于y轴、指向y轴右侧方向，z轴正向垂直于xy平面且朝上；将所述管道三维模型中的点转换至体素坐标系下的体素模型中；所述体素模型包括多个体素栅格，体素坐标系原点所在管道断面为体素模型起始端，体素模型尾端为管道末端；每个体素栅格拥有唯一、固定的坐标值，体素栅格中存放所述重建的管道三维模型中的点数据；

在所述体素模型两端，任意截取多个管道断面，拟合截取的所有管道断面中心点，得到管道中轴线；

获取管道中轴线上的点及该点对应的法线方向，基于法线方向获得该点对应的体素栅格集合，即为该点所在管道断面的体素栅格集合；

将所述体素集合投影到x-z平面上，计算体素集合的外接多边形，提取所述外接多边形的折点；

利用所有外接多边形的折点拟合得到封闭曲线，即外接多边形对应的管道断面的曲线方程，获取sqrt((x-x₀)*(x-x₀)+(z-z₀)*(z-z₀))的最大值和最小值，其中，x、z为封闭曲线上的点的横坐标和纵坐标，x₀、z₀为管道断面中心点的横坐标和纵坐标；该最大值和最小值分别代表曲线F(x,z)＝0对应管道断面的最长半径和最短半径；

基于所述最长半径和最短半径，分别计算管道断面最长径、最短径与设计的断面直径的比例，取比例最大值作为管道变形率。

2.根据权利要求1所述的管道变形识别方法，其特征在于，获取所述管道变形率后，还进行管道变形评级，具体实现过程包括：若管道变形率小于5％，则为1级变形；若管道变形率大于5％，小于15％，则为2级变形；若管道变形率大于15％，小于25％，则为3级变形；若管道变形率大于25％，则为4级变形。

3.根据权利要求1或2所述的管道变形识别方法，其特征在于，将所述管道三维模型中的点P(x,y,z)转换至体素坐标系下的公式为：

其中，I(x',y',z')为管道三维模型中的点P(x,y,z)转换至体素坐标系下的坐标，c为体素栅格的大小，P表示点坐标矩阵[P_x,P_y,P_z]，P_x、P_y、P_z为P(x,y,z)的实际坐标值，A为转换矩阵，x_min、y_min、z_min为管道三维模型中的点的集合在x、y、z轴上的最小值。

4.根据权利要求1或2所述的管道变形识别方法，其特征在于，所述最长径为最长半径的两倍；最短径为最短半径的两倍。

5.根据权利要求1或2所述的管道变形识别方法，其特征在于，所述管道变形率ratio计算公式为：l为最长径或最短径，r为设计的断面直径。

6.根据权利要求1或2所述的管道变形识别方法，其特征在于，管道断面的最长半径和最短半径计算过程包括：计算断面中心点横坐标x₀对应的断面曲线F(x,z)＝0上的点集；当所述断面中心点横坐标x₀每增加或者减少整数倍K时，获取一次断面曲线F(x,z)＝0上的点，得到所有满足条件的点集；将所述点集中的点(x，z)代入sqrt((x-x₀)*(x-x₀)+(z-z₀)*(z-z₀))中，计算点集中的点与该断面中心点的距离，取距离中的最大、最小值，得到管道断面的最长半径和最短半径。

7.一种终端设备，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器存储有计算机程序/指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序/指令；所述计算机程序/指令被配置为实现权利要求1～6之一所述方法的步骤。