地质体结构面三维激光扫描点云识别方法技术

本发明专利技术涉及属于地质结构面信息获取技术，特别是地质体结构面三维激光扫描点云识别方法，其特征是：1)确定需要扫描的地质体结构面范围；2)通过三个不在同一直线上的点坐标确定需要扫描的地质体结构面范围的一个面；3)通过三维激光扫描地质体结构面的三个点三维座标；获得一个平面方程；4)对确定的结构面的粗糙起伏和地形，通过三维激光扫描结构面出露面上的所有点；5)重新选择下一个地质体结构面，如果下一个面不存在到第6步；6）对上述获取的每一个平面方程，提取结构面的产状参数，然后进行结构面拟合。该方法对高陡边坡地质调查及快速地质编录具有重要现实及理论意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属于地质结构面信息获取技术，特别是地质体结构面三维激光扫描点 云识别方法。
技术介绍
三维激光扫描技术是近年来发展起来的一项测绘技术，其又被称为“实 景复制技 术”，能够完整并高精度地重建扫描实物的空间三维形态，对扫描物体表面无需进行任何处 理，真正实现无接触测量。三维激光扫描技术被誉为“继GPS技术以来测绘领域的又一次技 术革命”。该技术作为获取空间数据的有效手段，以其快速、精确、无接触测量等优势在众多 领域发挥着越来越重要的作用。在科技日新月异的今天，水电建设借助高科技的力量取得了巨大发展，但是工程 地质测绘的主要手段还是以“罗盘+地质锤+皮尺”等古老的传统方式来采集现场数据，然 后再通过繁杂的室内数据整理来形成各种工程地质图。这种方法不但工作量大、效率低，而 且有时得到的数据准确性亦较差。随着社会发展对能源的需求与日俱增，近年来中国水电 建设方兴未艾，水电开发往往进行于高山峡谷之中，由于山高坡陡，水电建设的前期勘察工 作艰苦并且危险，因为坡体过于高陡而且场地道路简易，对获取大量地质勘察信息，如岩体 结构面空间展布形态、位置、规模、控制性结构面产状等信息存在大量困难。维激光扫描技 术是获取地质体表面的三维数据，三维激光扫描所能获取的只是结构面的地表出露部分， 是用高密度的点云反映结构面的空间状态，因此对于结构面的识别不能给出完全的结果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于三维激光扫描技术，实现快速、无接触、高精度获取 地质结构面信息的三维激光扫描点云识别方法，该方法对高陡边坡地质调查及快速地质编 录具有重要现实及理论意义。本专利技术的目的是通过如下技术方法实现的地质体结构面三维激光扫描点云识别 方法，其特征是1)确定需要扫描的地质体结构面范围；2)通过三个不在同一直线上的点坐标确定需要扫描的地质体结构面范围的一个 面；3)通过三维激光扫描地质体结构面的三个点三维座标；获得一个平面方程；4)对确定的结构面的粗糙起伏和地形，通过三维激光扫描结构面出露面上的所有占.^ \\\ 5)重新选择下一个地质体结构面，如果下一个面不存在到第6步；如果下一个结 构面存在，返回步骤2)；6)对上述获取的每一个平面方程，提取结构面的产状参数，然后进行结构面拟合，给出扫描的地质体结构面三维图。所述的通过平面方程，提取结构面的产状参数，获得拟合平面的是通过如方程完 成Ax+By+Cz+D = 0(1)其中A、B、C、D为方程参数(A、B、C不同时为零，且为该平面法向量坐标η = {A、 B、C})；根据平面的一般式方程(1)，我们可以推导出以下结构面产状参数的计算公式当在三个参数都不为“0”时；权利要求1.，其特征是1)确定需要扫描的地质体结构面范围；2)通过三个不在同一直线上的点坐标确定需要扫描的地质体结构面范围的一个面；3)通过三维激光扫描地质体结构面的三个点三维座标；获得一个平面方程；4)对确定的结构面的粗糙起伏和地形，通过三维激光扫描结构面出露面上的所有点；5)重新选择下一个地质体结构面，如果下一个面不存在到第6步；如果下一个结构面 存在，返回步骤2)；6)对上述获取的每一个平面方程，提取结构面的产状参数，然后进行结构面拟合，给出 扫描的地质体结构面三维图。2.根据权利要求1所述的，其特征是所述 的通过平面方程，提取结构面的产状参数，获得拟合平面的是通过如方程完成Ax+By+Cz+D = 0(1)其中A、B、C、D为方程参数(A、B、C不同时为零，且为该平面法向量坐标η = {A、B、C}) 根据平面的一般式方程(1)，我们可以推导出以下结构面产状参数的计算公式 当在三个参数都不为“0”时；3.根据权利要求1所述的，其特征是所述 的获取拟合平面时，对每个三点平面需要进行拼接、滤波，构成完整的三维结构面。全文摘要本专利技术涉及属于地质结构面信息获取技术，特别是，其特征是1)确定需要扫描的地质体结构面范围；2)通过三个不在同一直线上的点坐标确定需要扫描的地质体结构面范围的一个面；3)通过三维激光扫描地质体结构面的三个点三维座标；获得一个平面方程；4)对确定的结构面的粗糙起伏和地形，通过三维激光扫描结构面出露面上的所有点；5)重新选择下一个地质体结构面，如果下一个面不存在到第6步；6)对上述获取的每一个平面方程，提取结构面的产状参数，然后进行结构面拟合。该方法对高陡边坡地质调查及快速地质编录具有重要现实及理论意义。文档编号G06T17/05GK102096944SQ201010560140公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日专利技术者冯秋丰, 左三胜, 张晓凤, 张靖宇, 李常虎, 李树武, 李雪健, 杨丽萍, 杨晓辉, 杨贤, 王小兵, 王文革, 董秀军, 赵志祥, 陈楠 申请人:中国水电顾问集团西北勘测设计研究院, 成都理工大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
地质体结构面三维激光扫描点云识别方法，其特征是：１）确定需要扫描的地质体结构面范围；２）通过三个不在同一直线上的点坐标确定需要扫描的地质体结构面范围的一个面；３）通过三维激光扫描地质体结构面的三个点三维座标；获得一个平面方程；４）对确定的结构面的粗糙起伏和地形，通过三维激光扫描结构面出露面上的所有点；５）重新选择下一个地质体结构面，如果下一个面不存在到第６步；如果下一个结构面存在，返回步骤２）；６）对上述获取的每一个平面方程，提取结构面的产状参数，然后进行结构面拟合，给出扫描的地质体结构面三维图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志祥，董秀军，王小兵，李树武，冯秋丰，杨贤，李常虎，王文革，杨晓辉，陈楠，左三胜，李雪健，张晓凤，杨丽萍，张靖宇，
申请(专利权)人：中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，成都理工大学，
类型：发明
国别省市：87