一种地下管线网状裂缝的描述方法技术

本发明专利技术公开了一种地下管线网状裂缝的描述方法，包括如下步骤：步骤1）通过深度相机得到裂缝表面的三维点云，提取出裂缝上各点在测量坐标系下的三维坐标作为采样点；步骤2）将裂缝点三维坐标重心化处理；步骤3）利用重心化后的点拟合空间平面；步骤4）计算裂缝点所在平面与水平面XOY的夹角，并根据所述夹角通过罗德里格斯旋转将裂缝点投影至水平面XOY；步骤5）在水平面XOY计算裂缝点的最小外接矩形面积以描述地下管线网状裂缝。该方法将任意姿态空间平面上的三维点投影至二维平面实现了在二维平面上求解最小外接矩形面积的求解以描述地下管线网状裂缝。述地下管线网状裂缝。述地下管线网状裂缝。

【技术实现步骤摘要】
一种地下管线网状裂缝的描述方法


[0001]本专利技术属于地下管线网状裂缝测量领域，尤其涉及一种地下管线网状裂缝的描述方法。

技术介绍

[0002]地下管线网状裂缝由若干横纵交错的裂缝组成，一般用最小外接矩形的面积来描述网状裂缝，要准确计算得到最小外接矩形的面积，需要首先确定最小外接矩形的四个顶点的空间位置。由于深度相机无法完全垂直于裂缝所在平面，其采集的图像是一个三维空间中的平面。
[0003]现有的最小外接矩形计算方法通常适合于观测目标位于水平面或铅锤面的情形，当观测目标所在平面与水平面的夹角不为0
°
或90
°
时，现有方法失效。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种地下管线网状裂缝的描述方法，以解决上述技术问题，具体由以下技术方案实现：
[0005]所述地下管线网状裂缝的描述方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1)通过深度相机得到裂缝表面的三维点云，提取出裂缝上各采样点在测量坐标系下的三维坐标；
[0007]步骤2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下管线网状裂缝的描述方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1)通过深度相机得到裂缝表面的三维点云，提取出裂缝上各采样点在测量坐标系下的三维坐标；步骤2)将裂缝点三维坐标重心化处理；步骤3)利用重心化后的点拟合空间平面；步骤4)计算裂缝点所在平面与水平面XOY的夹角θ，并根据所述夹角θ通过罗德里格斯旋转将裂缝点投影至水平面XOY；步骤5)在水平面XOY计算裂缝点的最小外接矩形面积以描述地下管线网状裂缝。2.根据权利要求1所述的地下管线网状裂缝的描述方法，其特征在于所述步骤1)中设定采样点的三维坐标为(X
i
,Y
i
,Z
i
)(i＝1,2,
…
,n)，n为采样点的数目。3.根据权利要求2所述的地下管线网状裂缝的描述方法，其特征在于所述步骤2)中根据式(1)计算所有裂缝点的重心并将各点坐标减去重心值，得到重心化后的裂缝点坐标(x
i
,y
i
,z
i
)(i＝1,2,
…
,n)。,n)。4.根据权利要求3所述的地下管线网状裂缝的描述方法，其特征在于所述步骤3)中设定空间平面的方程为ax+by+cz＝0，其中(a,b,c)为裂缝点所在平面的单位法向量，并通过奇异值分解法求出平面的单位法向量(a,b,c)。5.根据权利要求4所述的地下管线网状裂缝的描述方法，其特征在于所述步骤4)中根据式(2)计算夹角θ，其中，为裂缝点所在平面的单位法向量(a,b,c)，为水平面XOY的单位法向量(0,0,1)。6.根据权利要求5所述的地下管线网状裂缝的描述方法，其特征在于所述步骤4)中的投影过程为：对所有重心化后的裂缝点P
i
＝(x
i
,y
i
,z
i
)
T
，根据式(3)进行罗德里格斯旋转后对应水平面XOY上的点为P
i
′
＝(x
′
i
,y
′
i
,z
′
i
)
T
，P
i
′
＝P
i
cos(θ)+(k
×
P
i
)sin(θ)+k＜k,P

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，渠立国，吴继忠，
申请(专利权)人：国网江苏电力设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：