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申请/专利权人：浙江华东测绘与工程安全技术有限公司;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种基于三维实时声呐数据的海缆真实模型建立方法，包括以下步骤：将三维声呐点云数据分为若干个体素，并计算每个体素内三维海缆数据内切球球心点坐标及对应法向量；通过构建最小生成树的方式，连接的各个体素内内切球球心点；分别根据的各个内切球球心点，与给定的真实海缆半径，构建海缆模型的顶点；根据圆形顶点坐标建立三维海缆模型。本发明提出一种基于三维实时声呐数据的海缆真实模型建立方法，可以从复杂水文环境下的杂乱的点云数据中，还原出准确、真实的三维海缆结构模型，解决了实际获取的海下三维声呐数据质量较差，难以分析海缆结构特征的问题。

主权项：1.一种基于三维实时声呐数据的海缆真实模型建立方法，其特征在于，包含如下步骤：S1、数据划分获取点云数据，将所述点云数据划分为n个体素，所述点云数据为三维声纳设备系统采集得到的三维声纳海缆点云数据；S2、圆形面顶点坐标C计算S21、计算每个所述体素内的内切球的球心点坐标p及对应的法向量F2；S22、依次计算每个所述内切球的球心点与相邻所述内切球的球心点之间的相邻点方向向量， S23、以所述球心点坐标p作为向量起点，计算得到与所述相邻点方向向量和所述法向量F2同时正交的一组正交向量F1；S24、计算得到每个所述体素内的圆形面顶点坐标C，，其中，j为每个圆形面的顶点个数，自定义；r为已知海缆半径；S3、模型建立基于所述圆形面顶点坐标C建立最终的真实海缆模型；所述S1、数据划分中还包含噪点去除步骤：将所述点云数据划分成多个区域，计算每个所述区域内的面密度ρ， 其中N为所述区域内的所述点云数据的数量；R为所述区域的半径，自定义；设定有效面密度阈值ρt，确定噪声区域，若一个所述区域的所述面密度ρ小于所述有效面密度阈值ρt，则被判定为噪声区域；将所述噪声区域内的所述点云数据删除；所述S21中所述球心点坐标p的具体计算步骤为：S21-1、在所述体素内部选取任意一个初始点，计算所述初始点距离该体素内所述点云数据中各点的距离；S21-2、在所述点云数据中选取点，所述点与所述初始点的距离最小；计算移动点方向向量，所述移动点方向向量为所述点与所述初始点的方向向量； S21-3、将所述初始点沿着所述移动点方向向量移动距离l，得到第一个移动点p1，，其中，l为声呐数据的空间采样大小；重复S21-2,得到点v1以及所述点v1与所述第一个移动点p1的距离‖v1p1‖；移动点方向向量为所述点v1与所述第一个移动点p1的方向向量；S21-4、重复S21-3，直至移动至第k个移动点pk时，得到点vk以及‖vkpk‖，满足以下公式： 其中，‖vkpk‖为第k个移动点pk与点vk之间的距离；所述点vk为在所述点云数据中与所述第k个移动点pk的距离最小的点；‖vk+1pk+1‖为第k+1个移动点pk+1与点vk+1之间的距离；所述点vk+1为在所述点云数据中与所述第k+1个移动点pk+1的距离最小的点；为所述点所在区域的面密度；为所述点vk+1所在区域的面密度；为控制权重，自定义；确定所述第k个移动点pk为所述球心点坐标p。

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