中國建設基礎設施有限公司;山東大學;中建山東投資有限公司田長進獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國建設基礎設施有限公司;山東大學;中建山東投資有限公司申請的專利一種路基智能建造三維可視化作業控制方法與系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120014181B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-19發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510487877.6,技術領域涉及:G06T17/00;該發明授權一種路基智能建造三維可視化作業控制方法與系統是由田長進;程金生;張小寧;王有標;竇松濤;崔新壯;何貴平;高凱;王篷;解慶賀;張建立;禚錦鑫;宋文鋒設計研發完成,并于2025-04-18向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種路基智能建造三維可視化作業控制方法與系統在說明書摘要公布了:本發明涉及三維可視化的技術領域,公開了一種路基智能建造三維可視化作業控制方法與系統,所述方法包括:采集多源路基數據,利用改進的SLAM算法對多源路基數據進行位置校正;對位置校正后的多源路基數據進行多源融合,得到路基融合數據;基于路基融合數據構建路基建造三維模型;采用二次誤差測度網格簡化算法對路基建造三維模型進行輕量化處理以及動態作業渲染。本發明通過計算不同路基區域的多維特征熵,篩選地形復雜的路基區域進行多次重采樣,提高復雜路基區域的三維建模準確性,基于路基建造三維模型中三角面頂點的誤差矩陣進行三角面頂點合并,實現路基建造三維模型的輕量化處理,對路基建造作業過程進行實時三維可視化。
本發明授權一種路基智能建造三維可視化作業控制方法與系統在權利要求書中公布了:1.一種路基智能建造三維可視化作業控制方法,其特征在于,所述方法包括: S1:采集多源路基數據,利用改進的SLAM算法對多源路基數據進行位置校正,得到位置校正后的多源路基數據; 所述多源路基數據包括路基區域的三維點云數據、雷達回波數據以及衛星定位數據; S2:對位置校正后的多源路基數據進行多源融合,得到路基融合數據; S3:基于路基融合數據構建路基建造三維模型; 所述路基建造三維模型包括濾波模塊以及三維表面重建模塊,所述濾波模塊用于提取所述路基融合數據中每組多源融合路基數據的多源信息,對所述多源融合路基數據進行多尺度濾波處理,得到濾波后路基融合數據,三維表面重建模塊用于從濾波后路基融合數據提取三維位置坐標以及多源信息,采用Poisson重建方式進行三維網絡重建,得到路基建造三維模型; 所述多源融合路基數據中的多源信息為多源融合路基數據中的信號振幅、相位信息、干涉相位、相干性以及運動速度; 所述多尺度濾波處理方式為:基于多源信息計算得到多源融合路基數據的濾波尺度信息,若濾波尺度信息高于預設濾波閾值,則表示多源融合路基數據為噪聲數據;對所述路基融合數據中的噪聲數據進行過濾清洗處理,得到濾波后路基融合數據; 所述Poisson重建方式為:利用主成分分析計算所述濾波后路基融合數據中每組多源融合路基數據的法向量,其中相干性越高,則多源融合路基數據在法向量計算過程中的占比權重越高; 構建八叉樹,存儲所述濾波后路基融合數據中的多源融合路基數據,對所述濾波后路基融合數據進行空間層級劃分; 構建不同空間層級的Poisson方程,對Poisson方程進行求解,得到不同路基區域的光滑隱式曲面方程,提取等值面,生成封閉的三角網格,所述三角網格由三角面組成,識別并刪除小型孤立的三角面,得到路基建造三維模型; S4:采用二次誤差測度網格簡化算法對路基建造三維模型進行輕量化處理,得到輕量化路基建造三維模型; 采用二次誤差測度網格簡化算法對所述路基建造三維模型進行輕量化處理,包括: 計算得到所述路基建造三維模型中每個三角面的法向量,計算三角面的法向量與鄰近法向量之間的差值之和,作為三角面的曲率; 基于曲率計算得到三角面的誤差權重,基于誤差權重以及法向量計算得到三角面的平面加權誤差矩陣,所述平面加權誤差矩陣用于衡量三角面頂點到平面的距離,所述誤差權重的計算公式為: ; 其中: 表示曲率C對應的誤差權重,表示預設的誤差權重閾值; 表示曲率C所對應三角面的鄰近三角面曲率均值,F表示曲率C所對應三角面法向量,表示重力向量,; 計算得到三角面頂點的所有相鄰平面加權誤差矩陣的累加,作為三角面頂點的誤差矩陣; 按照誤差矩陣L2范數值由低到高的順序選取三角面頂點,以及共享邊的三角面頂點,構成三角面頂點對,計算得到使得合并三角面頂點對后,誤差矩陣最小的新三角面頂點,刪除被合并的三角面頂點,更新相鄰三角面,使其指向新的三角面頂點; 反復合并頂點,更新誤差矩陣,逐步減少三角面數量,直到達到設定的三角面總數,使用Laplacian平滑處理合并后的三維模型,作為輕量化路基建造三維模型; S5:對輕量化路基建造三維模型進行動態作業渲染,對路基建造過程進行可視化作業渲染。
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