[发明专利]基于断面局部极值及分段稀疏的三维路面裂缝提取方法

权利要求书

1.一种基于断面局部极值及分段稀疏的三维路面裂缝提取方法，其特征在于，包括：

获取路面的线扫描三维数据，根据所述线扫描三维数据中任一实际横断面的高程数据中相邻两点的高程差值，获取该实际横断面的局部高程极大值点和局部高程极小值点，将所述局部高程极大值点和局部高程极小值点作为极值点；

选择所述极值点进行删除，使得保留的极值点按照坐标从小到大的顺序呈现局部高程极大值点和局部高程极小值点交叉排列；对保留的极值点中的异常极值点进行删除，将保留的极值点中连续的极值点构成的线段作为极值稳定段；

从所述极值稳定段中选择多个点作为稀疏点，对所述稀疏点中的异常稀疏点进行删除，将保留的稀疏点作为稳定置信点；若相邻两个稳定置信点之间的距离大于预设距离，则在所述相邻两个稳定置信点之间补充置信点，将补充的置信点和所有稳定置信点构成该实际横断面的稳定置信点集；

对所述稳定置信点集中置信点间的缺失点进行插值，获取该实际横断面对应的理想横断面，对所述理想横断面进行滤波，获取所述理想横断面的参考轮廓，根据该实际横断面与所述参考轮廓之间的高程差值从该实际横断面中选择疑似裂缝点，根据所述线扫描三维数据中所有实际横断面的疑似裂缝点提取所述路面中的裂缝。

2.根据权利要求1所述的基于断面局部极值及分段稀疏的三维路面裂缝提取方法，其特征在于，根据所述线扫描三维数据中任一实际横断面的高程数据中相邻两点的高程差值，获取该实际横断面的局部高程极大值点和局部高程极小值点，将所述局部高程极大值点和局部高程极小值点作为极值点；选择所述极值点进行删除，使得保留的极值点按照坐标从小到大的顺序呈现局部高程极大值点和局部高程极小值点交叉排列的步骤包括：

将任一实际横断面的高程数据中当前点的高程减去当前点的后一个点的高程，获取第一差值；

将当前点的前一个点的高程减去当前点的高程，获取第二差值；

若所述第一差值大于0且所述第一差值与所述第二差值的乘积小于0，则将当前点作为局部高程极大值点；

若所述第一差值小于0且所述第一差值与所述第二差值的乘积小于0，则将当前点作为局部高程极小值点；将所述极值点按照坐标从小到大的顺序进行排序；

将排序结果中任一极值点的高程减去该极值点的后一个极值点的高程，获取第三差值，并将所述第三差值按照所述第三差值对应的两个极值点中前一个极值点的坐标从小到大的顺序进行排序；

若排序结果中连续两个第三差值同为正，则删除所述连续两个第三差值中后面一个第三差值对应的两个极值点中前一个极值点；若排序结果中连续两个第三差值同为负，则删除所述连续两个第三差值中前面一个第三差值对应的两个极值点中前一个极值点，使得排序结果中保留的极值点按照坐标从小到大的顺序呈现局部高程极大值点和局部高程极小值点交叉排列。

3.根据权利要求1所述的基于断面局部极值及分段稀疏的三维路面裂缝提取方法，其特征在于，对保留的极值点中的异常极值点进行删除的步骤包括：

对保留的极值点按照坐标从小到大的顺序进行排序；

将排序结果中任一极值点减去该极值点的后一个极值点，获取第四差值；

对所述第四差值进行统计，获取所述第四差值的直方图分布；

将所述直方图分布中左端和右端预设比例的第四差值对应的极值点作为异常极值点进行删除。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于断面局部极值及分段稀疏的三维路面裂缝提取方法，其特征在于，从所述极值稳定段中选择多个点作为稀疏点，对所述稀疏点中的异常稀疏点进行删除的步骤包括：

将所述极值稳定段的第一个点和最后一个点作为稀疏点；

若所述极值稳定段的长度超过预设长度，则从所述极值稳定段中每隔所述预设长度取一个点作为稀疏点；

对所述稀疏点按照坐标从小到大的顺序进行排序；

将排序结果中任一稀疏点减去该稀疏点的后一个稀疏点，获取第五差值；

对所述第五差值进行统计，获取所述第五差值的直方图分布；

将所述直方图分布中左端和右端预设比例的第五差值对应的稀疏点作为异常稀疏点进行删除。