[发明专利]基于管道工厂点云的几何建模方法

权利要求书

1.一种基于管道工厂点云的几何建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取管道工厂点云；

S2、计算点云中每个点的法向量和置信度；

S3、略去置信度低于预设阈值的点，统计剩余点的法向量，获得管道工厂地面的法向量；

S4、根据管道工厂地面的法向量检测管道工厂中的管道，得到管道工厂的三维几何模型。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中计算点云中每个点的法向量具体包括以下步骤：

对于点云中的任一点，取该点所在空间上的一个邻域，将该邻域中的点拟合为一个平面，将所得平面的法向量作为该点的法向量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中计算点云中每个点的置信度具体包括以下步骤：

对于点云中的任一点，取该点所在空间上的一个邻域，对该邻域中的点进行主分量分析，得到从大到小排序的三个特征值，记为λ1，λ2，λ3；

该点的置信度计算公式为：其中ε为预设值，将所有点的置信度归一化到区间[0，1]。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤：

定义用于确定三维空间中的法向量的两个角度α，β，其中α为法向量在z＝0平面的投影与x轴的夹角，0≤α＜2π，β为法向量与z＝0平面的夹角，-π2≤β≤π2;]]>

构造三维柱状图，x轴表示α的值，分为m等份；y轴表示β的值，分为n等份；z轴表示落在相应区域的法向量个数；

略去置信度低于预设阈值δ的点，对剩余点的法向量采用所述三维柱状图进行统计，然后对三维柱状图中z值最大的区域中的法向量所对应的点求最大连通分量，将最大连通分量中的点进行最小二乘拟合得到一个平面，该平面的法向量即为管道工厂地面的法向量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中使用随机抽样一致性算法检测管道工厂中的管道。