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申请/专利权人：河南省水利勘测设计研究有限公司

摘要：本发明公开了一种水利工程中基于点云数据的断面提取方法,包括布设断面线、断面点云数据自动分类、引入与断面相关的其他数据源；设置断面阈值；通过矩形区域；点云宽度、降维处理、震荡系数、数据拟合逐步缩小断面点云数据范围，最后通过人工补充，获得最终的断面成果。本发明优点在于通过自动分类算法对点云数据进行分类后，再利用计算机的数据处理能力，对自动分类后的点云数据进行更精确的筛选，不断缩小断面点云数据的范围，使人工纠正数据分类的工作量极大的降低，提高了基于点云数据提取断面的效率，降低了人力劳动强度和工作成本。同时本申请也引入了人工实测点，使得生成的断面走势更加符合实际情况。

主权项：1.一种水利工程中基于点云数据的断面提取方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，根据布设的断面线，确定断面的起点坐标和终点坐标；S2，将采集到的断面点云数据自动分类为地面点和非地面点，按照点云数据格式集合成断面点云数据集A；S3，按照所述点云数据格式，将与断面相关的其他数据源的所述断面点云数据加入所述断面点云数据集A；S4，设置断面阈值；所述阈值包括点云宽度w，震荡系数f；S5，以所述断面的所述起点坐标和所述终点坐标为基础，外扩一定范围形成矩形区域；通过所述点云宽度w缩小所述断面点云数据集A的范围，得到第一断面点云数据集C；S5步具体包括以下步骤：S5.1，确定所述断面的所述起点坐标和所述终点坐标中，X坐标的最大值与最小值，Y坐标的最大值与最小值；S5.2，以，）、，、，、，为角点确定一个矩形，并将所述矩形外扩一定范围形成矩形区域；S5.3，将S3步所述断面点云数据集A中坐标落入所述矩形区域的所述断面点云数据构成断面点云数据集B；S5.4，所述断面点云数据集B中断面点云数据逐个与所述断面线起点和终点构建三角形；S5.5，逐个计算断面点云数据集B中断面点云数据到断面线的距离；S5.6，将符合条件的断面点云数据集合成所述第一断面点云数据集C；所述条件为：（1）所述距离小于等于所述点云宽度w；（2）断面点云数据与断面线起点和终点的连线与断面线的夹角均小于等于90°；S6，对所述第一断面点云数据集C中的断面点云数据进行降维处理，得到第二断面点云数据集D；S7，通过所述震荡系数f进一步缩小所述第二断面点云数据集D的范围，得到第三断面点云数据集E；所述S7步具体包括以下步骤：S7.1，找到所述第二断面点云数据集D中属于所述地面点，且距所述断面线起点或所述断面线终点最近的所述断面点云数据，构建所述第三断面点云数据集E；S7.2，连接第三断面点云数据集E中相邻的断面点云数据，形成直线段；S7.3，计算第二断面点云数据集D中所有属于地面点的断面点云数据到所述直线段的距离；S7.4，找到到直线段的所述距离最大，且不小于所述震荡系数f的断面点云数据；S7.5，将S7.4步中确定的断面点云数据加入第三断面点云数据集E中与直线段两端点对应的断面点云数据之间；S7.6，重复S7.2至S7.5步，直到第二断面点云数据集D中剩余的断面点云数据均不满足S7.4步的要求为止；S8，通过数据拟合进一步缩小所述第三断面点云数据集E的范围，得到第四断面点云数据集G；所述S8步具体包括以下步骤：S8.1，连接S7步中确定的所述第三断面点云数据集E中相邻的所述断面点云数据，得到断面轮廓；S8.2，确定所述断面轮廓的转折点，以所述转折点为界，将断面轮廓线上的所有断面点云数据分为若干个断面点云数据集F；每个所述断面点云数据集F均包含相邻转折点的断面点云数据；S8.3，确定断面点云数据集F的拟合直线方程和断面转折点；S8.4，将断面点云数据集F中符合所述拟合直线方程的断面点云数据和所述断面转折点集合成所述第四断面点云数据集G；S9，对所述第四断面点云数据集G进行校核和补充，获得第五断面点云数据集H，进而获得最终的断面成果。

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