[发明专利]一种基于密集点云的古城墙三维裂缝检测方法

摘要

本发明公开了一种基于密集点云的古城墙三维裂缝检测方法，包括以下步骤：S01，对古城墙进行扫描，获取墙体表面点云数据；S02，采用多项式曲面拟合研究区域表面点云，剔除裂缝内部点；S03，利用主成分分析方法对剔除内部点后的点云进行降维分析；S04，计算相邻两点间的最大夹角；S05，判定裂缝边界点，获得疑似裂缝边界点序列；S06，根据S05得到的疑似裂缝边界点进行二次识别与判断，获得最终裂缝边界点；S07，根据裂缝边界点，对裂缝的主方向、宽度、长度等几何参数进行提取；S08，将裂缝几何参数转换至三维坐标系；S09，进行存储。本发明的一种基于密集点云的古城墙三维裂缝检测方法,自动化程度高、检测精度高、有效提取墙体各裂缝的三维几何参数，实现传统的二维裂缝检测到三维检测的跨越。

主权项

1.一种基于密集点云的古城墙三维裂缝检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S01，采用地面激光雷达系统对古城墙进行扫描，获取墙体表面点云数据F(x_i,y_i,z_i)_{i＝1,2,…,n}，其中n为采集点云中点的数量；x、y和z为墙体表面点的三维坐标，i代表第i个点；S02，采用多项式曲面拟合研究区域表面点云，根据点到拟合曲面的距离关系剔除裂缝内部点；S03，利用主成分分析方法对S02获得的剔除内部点后的点云进行降维分析，获得三个特征向量v_p，其中p＝1,2,3，将三维点云数据转换至墙体所在平面，生成二维点云数据；S04，计算样本点云中各点邻域内点的角度分布情况，并计算相邻两点间的最大夹角；S05，根据S04的得到的各点邻域最大夹角，给定一个裂缝边界点最大夹角阈值，判定裂缝边界点，获得疑似裂缝边界点序列；S06，根据S05得到的疑似裂缝边界点进行二次识别与判断，获得最终裂缝边界点；S07，根据S06得到的裂缝边界点，对裂缝的主方向、宽度、长度等几何参数进行提取；S08，根据S07得到的裂缝几何参数转换至三维坐标系；S09，根据S08得到的裂缝三维几何参数进行存储。