本發明涉及三維測量，尤其(qi)涉及點云質量評價方法、裝置、終(zhong)端(duan)設備和可(ke)讀存儲介質。

背景技術：

1、通常(chang)情(qing)況下(xia)，機(ji)載lidar點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)數據的精度(du)很高，但因(yin)被掃描(miao)物體(ti)形態多樣、復雜(za)，分(fen)布不(bu)規(gui)則，因(yin)此(ci)點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)密(mi)度(du)成為重要的點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)質量評價(jia)指標(biao)(biao)。點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)密(mi)度(du)指標(biao)(biao)用(yong)于表達研(yan)究對象點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)特(te)征，不(bu)同密(mi)度(du)指標(biao)(biao)具有(you)(you)不(bu)同的適用(yong)條(tiao)件(jian)及(ji)范圍。目前(qian)，架空輸(shu)電線路點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)質量評價(jia)方法均以(yi)投影至地(di)面二(er)維點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)密(mi)度(du)作為評價(jia)指標(biao)(biao)，無(wu)(wu)法體(ti)現立體(ti)目標(biao)(biao)點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)數量，存(cun)在地(di)面點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)密(mi)度(du)較大但本體(ti)金具點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)密(mi)度(du)較小的情(qing)況，評價(jia)指標(biao)(biao)較為單一，不(bu)能為無(wu)(wu)人機(ji)精細化(hua)巡(xun)檢、智(zhi)慧化(hua)應用(yong)提供可靠的點(dian)(dian)(dian)(dian)云(yun)(yun)(yun)密(mi)度(du)設計(ji)參(can)考值，從(cong)而無(wu)(wu)法有(you)(you)效指導航線及(ji)激光雷(lei)達參(can)數設計(ji)。

技術實現思路

1、為克服相(xiang)關技術中存在的問題，本(ben)發(fa)明提供了點云(yun)質量評價方法、裝置、終端設備(bei)和可讀(du)存儲介質。

2、根據本(ben)發明(ming)實(shi)施(shi)例的第一方(fang)面，提(ti)供(gong)一種點云(yun)質量評(ping)價(jia)(jia)方(fang)法，所(suo)述點云(yun)質量評(ping)價(jia)(jia)方(fang)法包括：

3、基于(yu)目(mu)(mu)標本(ben)體的原始點(dian)云(yun)(yun)生(sheng)成目(mu)(mu)標點(dian)云(yun)(yun)；

4、基于所述(shu)(shu)目(mu)標(biao)(biao)點云，計算所述(shu)(shu)目(mu)標(biao)(biao)本(ben)體(ti)(ti)的綜合體(ti)(ti)素密度(du)；

5、根據所述綜合體素密度對所述目(mu)標(biao)點云進行質(zhi)量(liang)評(ping)價(jia)，得到(dao)質(zhi)量(liang)評(ping)價(jia)結果。

6、可(ke)選擇地，基(ji)于所(suo)述(shu)目標點云，計算(suan)所(suo)述(shu)目標本體的綜合體素(su)密度包括(kuo)：

7、對所述目標點(dian)(dian)云進(jin)行量測，并計(ji)取組(zu)成所述目標本體的不同結構體內各(ge)部件(jian)的點(dian)(dian)云數量；

8、根據各部件的(de)點(dian)云數量，確(que)定各結構(gou)體(ti)的(de)體(ti)素密度；

9、根據(ju)各結構(gou)體(ti)的(de)體(ti)素密度，確定所述(shu)目標本體(ti)的(de)綜合體(ti)素密度。

10、可選擇地，根(gen)據各部件的(de)點云數量，確定各結構體的(de)體素密度包括：

11、根據當前結構體內各部(bu)件的(de)工藝參(can)數，計算當前結構體內各部(bu)件的(de)表(biao)面(mian)積(ji)；

12、根據當前結(jie)構(gou)體內各部件的(de)表(biao)面(mian)積確定當前結(jie)構(gou)體內各部件的(de)第一權重系數；

13、利用所述(shu)第一權(quan)重系(xi)數(shu)和各部件的點云數(shu)量，確(que)定當前結構體的體素密度。

14、可選擇地，所述(shu)根據當前(qian)結構體內(nei)各(ge)部件的表面(mian)積(ji)確定當前(qian)結構體內(nei)各(ge)部件的第(di)一權重系數(shu)包括(kuo)：

15、計算當前結構體內所有部件的(de)表面積之和；

16、將當前部(bu)件的(de)表(biao)(biao)面積除以所述表(biao)(biao)面積之和，得到當前部(bu)件的(de)第一權重系(xi)數；

17、重復(fu)上(shang)一步以得到當(dang)前結(jie)構體內各部(bu)件(jian)的第(di)一權重系數。

18、可選擇地(di)，所(suo)述利用所(suo)述第一權重(zhong)系數，確定當前結構體的體素(su)密度包括：

19、計算各部(bu)件的(de)第(di)一(yi)權重系數和(he)體(ti)素密度(du)(du)之積，得到各部(bu)件的(de)體(ti)素密度(du)(du)；

20、計算所(suo)有(you)部件的體(ti)素密度之和，得到當前結構體(ti)的體(ti)素密度。

21、可選(xuan)擇地，所述根據各結(jie)構體(ti)的體(ti)素(su)密度，確定所述目標本體(ti)的綜(zong)合體(ti)素(su)密度包括：

22、根據各結構(gou)體(ti)的工藝參數(shu)，確定各結構(gou)體(ti)的表面積；

23、根(gen)據各結(jie)構(gou)(gou)體的(de)表面積確定各結(jie)構(gou)(gou)體的(de)第二權重(zhong)系數；

24、利用所述第二權重系數(shu)和(he)各結構體(ti)的(de)體(ti)素(su)密度，確定(ding)所述目標本體(ti)的(de)綜合體(ti)素(su)密度。

25、可選擇地(di)，利用所述第二權重系(xi)數，確定所述目標本體(ti)的綜合體(ti)素密度包括：

26、計算各結構(gou)體(ti)(ti)的(de)第(di)二權(quan)重系數(shu)和(he)體(ti)(ti)素密(mi)度之(zhi)積，得到各結構(gou)體(ti)(ti)的(de)體(ti)(ti)素密(mi)度；

27、計算所有結構體的體素密(mi)度(du)之(zhi)和(he)，得到(dao)所述目(mu)標(biao)本(ben)體的綜合體素密(mi)度(du)。

28、可選(xuan)擇(ze)地，所述目標(biao)本體為架(jia)空輸(shu)電線路。

29、根據本發明實(shi)施例的第二方面(mian)，提供一種點(dian)云評價裝置，包括：

30、原(yuan)始點(dian)云(yun)(yun)獲(huo)取(qu)模塊(kuai)，所述原(yuan)始點(dian)云(yun)(yun)獲(huo)取(qu)模塊(kuai)用于獲(huo)取(qu)目(mu)標本體的原(yuan)始點(dian)云(yun)(yun)；

31、目標(biao)點(dian)云生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)模(mo)塊，所述目標(biao)點(dian)云生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)模(mo)塊用于基于所述原始點(dian)云生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)目標(biao)點(dian)云；

32、綜(zong)合(he)體(ti)(ti)素(su)密(mi)度計(ji)算模塊，所述綜(zong)合(he)體(ti)(ti)素(su)密(mi)度計(ji)算模塊用于基于所述目標點云，計(ji)算所述目標本體(ti)(ti)的綜(zong)合(he)體(ti)(ti)素(su)密(mi)度；

33、質量評(ping)(ping)價(jia)模塊(kuai)，所(suo)述質量評(ping)(ping)價(jia)模塊(kuai)用(yong)于根據(ju)所(suo)述綜合體(ti)素密度對所(suo)述目標(biao)點云進行質量評(ping)(ping)價(jia)，得(de)到質量評(ping)(ping)價(jia)結果。

34、根據本發(fa)明(ming)實施例的(de)第三方面，提(ti)供一(yi)種終端設備(bei)，包括存(cun)儲(chu)器(qi)(qi)(qi)、處(chu)理器(qi)(qi)(qi)及存(cun)儲(chu)在(zai)存(cun)儲(chu)器(qi)(qi)(qi)上(shang)并可在(zai)處(chu)理器(qi)(qi)(qi)上(shang)運行的(de)點(dian)云質(zhi)量評價程序(xu)，其(qi)中，所述處(chu)理器(qi)(qi)(qi)執行所述程序(xu)時實現(xian)本申(shen)請第一(yi)方面提(ti)供的(de)上(shang)述點(dian)云質(zhi)量評價方法的(de)步驟。

35、本發明實施例(li)的第(di)四(si)方面提供了一(yi)種可讀(du)存儲介質(zhi)(zhi)，所(suo)述(shu)可讀(du)存儲介質(zhi)(zhi)存儲有計(ji)(ji)算(suan)機(ji)程(cheng)序，所(suo)述(shu)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)程(cheng)序被(bei)處理(li)器執行時(shi)實現如(ru)本申請實施例(li)的第(di)一(yi)方面提供的點(dian)云質(zhi)(zhi)量(liang)評價方法的步驟(zou)。

36、本(ben)發明實施例(li)的第五方面(mian)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種點(dian)云(yun)質量評(ping)價(jia)(jia)程序產品，當點(dian)云(yun)質量評(ping)價(jia)(jia)程序產品在終端設備(bei)上運行時，使得(de)終端設備(bei)執行本(ben)發明實施例(li)的第一(yi)方面(mian)所述的點(dian)云(yun)質量評(ping)價(jia)(jia)方法的步驟。

37、本(ben)發明(ming)的實施例提供的技術方(fang)案可以包(bao)括以下有益效果：

38、本(ben)發明通(tong)過(guo)對(dui)目標(biao)(biao)本(ben)體(ti)的(de)(de)原始點云進行預(yu)處理后(hou)得到(dao)(dao)目標(biao)(biao)點云，并(bing)根據(ju)(ju)目標(biao)(biao)點云對(dui)目標(biao)(biao)本(ben)體(ti)內不同(tong)結(jie)(jie)構體(ti)的(de)(de)各(ge)部件進行體(ti)素密(mi)度(du)點云量測，計算單個結(jie)(jie)構體(ti)的(de)(de)體(ti)素密(mi)度(du)，然后(hou)根據(ju)(ju)各(ge)個結(jie)(jie)構體(ti)的(de)(de)權重(zhong)，獲得目標(biao)(biao)本(ben)體(ti)綜合體(ti)素密(mi)度(du)值(zhi)，從而確定(ding)目標(biao)(biao)本(ben)體(ti)點云質(zhi)量。由此，本(ben)發明充分(fen)考慮了(le)點云數據(ju)(ju)在不同(tong)尺(chi)度(du)（從部件到(dao)(dao)整(zheng)體(ti)）上的(de)(de)分(fen)布特(te)性，通(tong)過(guo)多層(ceng)次(ci)的(de)(de)加(jia)權計算，提供(gong)了(le)對(dui)點云質(zhi)量全面而細致的(de)(de)評價。這種(zhong)評價方法(fa)有助于確保三(san)維掃描(miao)數據(ju)(ju)的(de)(de)準確性和適用(yong)性，對(dui)于逆向工程(cheng)、質(zhi)量檢測、虛擬(ni)現實建模等領(ling)域具有重(zhong)要意義。

39、應當理解的(de)是(shi)，以上的(de)一般(ban)描述和(he)后文的(de)細節描述僅(jin)是(shi)示例(li)性和(he)解釋(shi)性的(de)，并(bing)不能限(xian)制(zhi)本發(fa)明。

技術特征：

1.一種點云質量評(ping)價方法，其特征(zheng)在于(yu)，所(suo)述點云質量評(ping)價方法包括：

2.根據(ju)權利要求1所(suo)述(shu)(shu)(shu)的點云(yun)(yun)質量評價(jia)方法，其特征在于，基于所(suo)述(shu)(shu)(shu)目標(biao)點云(yun)(yun)，計算所(suo)述(shu)(shu)(shu)目標(biao)本體(ti)的綜(zong)合體(ti)素密(mi)度包括：

3.根(gen)據權利要求(qiu)2所述的(de)點云質量(liang)評價方法，其特(te)征在于，根(gen)據各(ge)部件(jian)的(de)點云數量(liang)，確定各(ge)結構體(ti)的(de)體(ti)素密度包括：

4.根據(ju)(ju)權利要求3所述的點云(yun)質量評價方法，其(qi)特(te)征(zheng)在于，所述根據(ju)(ju)當前結(jie)構體(ti)內各(ge)部件的表(biao)面積確定當前結(jie)構體(ti)內各(ge)部件的第一權重系數包括：

5.根據權利(li)要求(qiu)3所(suo)述的點云質(zhi)量(liang)評價方法，其特征在于，所(suo)述利(li)用(yong)所(suo)述第一權重系數，確定當前結構(gou)體的體素密度包括(kuo)：

6.根據(ju)權(quan)利(li)要求2所述的(de)(de)點云質量(liang)評價方(fang)法，其(qi)特征(zheng)在于，所述根據(ju)各結構體(ti)的(de)(de)體(ti)素密(mi)度，確定所述目(mu)標本(ben)體(ti)的(de)(de)綜合體(ti)素密(mi)度包括：

7.根據權(quan)利要求3所(suo)(suo)述(shu)的點(dian)云質量評價方法(fa)，其特(te)征在(zai)于，利用(yong)所(suo)(suo)述(shu)第(di)二權(quan)重系數，確(que)定所(suo)(suo)述(shu)目標(biao)本(ben)體(ti)的綜合體(ti)素密(mi)度(du)包括：

8.一(yi)種點云質量評價裝置(zhi)，其特征在于(yu)，包括：

9.一種終端設備，包括存儲(chu)器、處(chu)理器及存儲(chu)在存儲(chu)器上(shang)并可在處(chu)理器上(shang)運行的(de)(de)點(dian)云質量評(ping)價程(cheng)序，其中(zhong)，所述(shu)處(chu)理器執行所述(shu)程(cheng)序時(shi)實(shi)現權利(li)要求(qiu)1-7中(zhong)任意一項所述(shu)的(de)(de)點(dian)云質量評(ping)價方(fang)法的(de)(de)步驟。

10.一(yi)種可讀存儲介質，存儲有計算機程序(xu)，所述計算機程序(xu)被(bei)處理器執行(xing)時(shi)實現根據權利要求1-7中任意一(yi)項所述的點云質量(liang)評價方法的步驟。

技術總結
本發明提供一種點云質量評價方法、裝置、終端設備和可讀存儲介質，屬于三維測量技術領域，為了解決現有技術中點云質量評價指標單一且精度不高的技術問題，所述點云質量評價方法包括：基于目標本體的原始點云生成目標點云；基于所述目標點云，計算所述目標本體的綜合體素密度；根據所述綜合體素密度對所述目標點云進行質量評價，得到質量評價結果。本發明能夠有效提高點云質量評價精度。

技術研發人員：楊剛,呂寶雄,李樹武,楊振胤,寧春暉,雷堯
受保護的技術使用者：中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19