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一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法技术

技术编号:40977698 阅读:29 留言:0更新日期:2024-04-18 21:25
一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,该方法将二维图像分割模型引入到三维点云分割领域,实现了二维图像与三维点云之间的像素级交互。具体实施步骤为:①收集桥梁构件多视角图像数据;②搭建桥梁构件三维重建方法框架,利用所述的多视角图像数据重建桥梁构件三维点云模型;③搭建并训练DeepLabv3语义分割模型,输出多视角图像分割掩码;④通过多视角数据融合准确分割桥梁构件原始重建点云;⑤基于分割后的桥梁构件点云进行桥梁结构质量评估,包括尺寸质量评估、桥梁病害检测等。本发明专利技术公开的方法能够实现桥梁构件点云的三维重建和高精度分割,为桥梁结构的质量评估提供了有力工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种桥梁结构质量评估方法,具体为基于多视角数据融合和计算机视觉技术对桥梁构件三维点云进行重建与分割的方法,属结构工程领域。


技术介绍

1、桥梁是基础设施的重要组成部分,为国家经济社会的发展提供重要支持。截止2022年底,我国公路桥梁数量已达103.3万座、总长约8576万延米。伴随大量桥梁建成服役,桥梁管养任务日趋艰巨,据不完全统计,目前我国公路路网中在役桥梁约40%服役超过20年,受病害侵蚀的桥梁达30%,超过10万座桥梁为危桥。如何保障桥梁的安全性、耐久性和使用功能,已成为目前桥梁工程界的巨大挑战。

2、例行检查一直被认为是发现早期损坏、维护桥梁健康和安全的有效方法。传统的桥梁结构检测方法依赖人工目视检测和大型桥梁检测设备,检测效率低下,人员主观性强。点云技术可以还原物体的三维(3d)信息,是进行桥梁构件质量评估的有效工具。三维重建技术能够从多视角图像中提取特征,生成桥梁的三维点云模型,相较于激光扫描设备,其具有成本低、操作简易的优点,已被广泛运用于土木工程领域。然而,三维重建得到的原始点云通常包含大量非必要数据和异常值,需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于:所述步骤A中的桥梁构件多视角图像收集方法为:采用无人机设备对目标构件进行360°全方位环绕,并从上至下在三个不同高度拍摄一系列图像,相邻图像之间的重叠部分不应低于70%,相邻图像之间的拍摄角度不应超过20°,最终收集到多视角下的桥梁构件图像序列。

3.根据权利要求1所述的一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于:所述步骤B1中的提取所有多视角图像特征所用的方法为SuperPoin...

【技术特征摘要】

1.一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于:所述步骤a中的桥梁构件多视角图像收集方法为:采用无人机设备对目标构件进行360°全方位环绕,并从上至下在三个不同高度拍摄一系列图像,相邻图像之间的重叠部分不应低于70%,相邻图像之间的拍摄角度不应超过20°,最终收集到多视角下的桥梁构件图像序列。

3.根据权利要求1所述的一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于:所述步骤b1中的提取所有多视角图像特征所用的方法为superpoint特征检测算法:采用基于深度学习的superpoint特征检测算法替代sift特征检测算子,以检测多视角图像的特征点,superpoint是基于自监督训练的特征点检测和描述符提取方法,相较于依靠人为预设结构的sift特征检测算子,具有更强的泛化性和鲁棒性,能够为三维重建提供更丰富的特征信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于多视角数据融合的桥梁构件三维点云分割方法,其特征在于:所述步骤b1中的特征匹配方法采用暴力匹配法结合adalam算法:对于第一张图像特征集合a中的每个特征描述符,暴力匹配算法都会与第二张图像特征集合b中的每一个特征进行匹配,找到与其距离最小的最佳匹配特征;暴力匹配法会导致大量的误匹配结果,引入adalam算法来消除误匹配,adalam是一种局部仿射匹配算法,可以...

【专利技术属性】
技术研发人员:万华平张文杰
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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