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基于超体素划分的三维声呐点云数据滤波方法比较
1
作者 甘淏柽 张帆 +3 位作者 贺正军 孙爱国 熊荣军 吴云龙 《城市勘测》 2025年第1期51-58,共8页
三维声呐点云数据的滤波效果直接影响点云重建的精度。针对测深数据滤波方法在三维声呐点云数据适用性不足的现状,开展了基于超体素划分的三维声呐点云数据滤波方法研究。利用超体素聚类划分方法构建点云块趋势面,给出顾及三维方向偏差... 三维声呐点云数据的滤波效果直接影响点云重建的精度。针对测深数据滤波方法在三维声呐点云数据适用性不足的现状,开展了基于超体素划分的三维声呐点云数据滤波方法研究。利用超体素聚类划分方法构建点云块趋势面,给出顾及三维方向偏差的检测数据构建策略,并对三种滤波效果进行了定量分析。计算结果显示,Dixon滤波和Grubbs滤波的总误差分别为2.22%和3.04%,总误差较小且接近,Dixon滤波可以更好地保留水下结构物、底层地面点等位置的特征信息,Grubbs滤波对于近地噪点的过滤效果优于Dixon滤波。3σ滤波总误差为5.84%,较前两种滤波总误差较大,在水下结构物、近地点等区域易出现过滤波和欠滤波的问题,滤波效果较差。 展开更多
关键词 三维声呐点云数据 超体素 滤波方法比较
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基于XGBoost算法的多波束声呐数据海缆自动识别
2
作者 单晓晖 季洋阳 +1 位作者 禹杨华 顾晟 《海洋技术学报》 2025年第2期45-53,共9页
海上风电场海底电缆的全面探测,对于海上风电场后续的生产和维护至关重要。现阶段的海底电缆识别需要检测人员根据多波束数据的影像特征手动判断,效率低且主观性强。为此,本文基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法... 海上风电场海底电缆的全面探测,对于海上风电场后续的生产和维护至关重要。现阶段的海底电缆识别需要检测人员根据多波束数据的影像特征手动判断,效率低且主观性强。为此,本文基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法,提出了一套适用于多波束点云数据的海缆自动识别方法。首先计算多波束点云数据的几何特征;之后建立XGBoost分类模型,将几何特征为参数输入模型进行训练;最后将所需探测工区的多波束声呐数据输入训练好的模型,从而实现海缆的自动识别。将本文方法应用于某海上风电场实际工区的海缆探测之中,结果表明:XGBoost算法对于多波束数据裸露海缆识别具有较高的准确性,可以极大地节约人工检测成本。 展开更多
关键词 海缆识别 多波束声呐 点云数据 机器学习 XGBoost算法
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基于机器学习的城镇满水排水管网三维模型重建技术
3
作者 封小宇 朱洁明 +1 位作者 胡臻臻 张人航 《智能物联技术》 2025年第1期120-124,共5页
针对城镇满水排水管网的三维模型重建问题,提出一种基于声呐点云数据的高精度建模方法。首先,预处理原始点云数据,包括去噪、补全和优化,并引入PointMixup技术实现数据增强,以提升模型训练的健壮性和泛化能力;其次,采用基于梯度分析的... 针对城镇满水排水管网的三维模型重建问题,提出一种基于声呐点云数据的高精度建模方法。首先,预处理原始点云数据,包括去噪、补全和优化,并引入PointMixup技术实现数据增强,以提升模型训练的健壮性和泛化能力;其次,采用基于梯度分析的权重分配法与随机森林模型结合对满水排水管道进行形状拟合,以准确还原管道几何特征;最后,通过提取多分辨率信息,结合Poisson重建技术,在拟合管道形状和原始点云数据的双重约束下,生成细节丰富的三维排水管网模型。以实测水下机器人搭载断面声呐获取的点云数据为实验对象,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,该方法能够完整提取管道内部沉积物和水面特征信息,精准重建管道三维结构,同时清晰展示管道的功能性缺陷,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 声呐点云数据 机器学习 城镇排水管网 点云分类 规则化处理 三维重建
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三维声呐在水下沉船姿态探测中的应用 被引量：19
4
作者 隋海琛 《水道港口》 2016年第5期569-572,共4页
研究采用多波束测深声呐与三维扫描声呐相结合,获取水下沉船姿态数据及附近海底地形点云数据的方法。通过实例阐述数据采集、数据处理过程的关键因素,并采用环境光遮蔽算法对点云数据进行了可视化渲染。结果表明,该种方式点云数据完整... 研究采用多波束测深声呐与三维扫描声呐相结合,获取水下沉船姿态数据及附近海底地形点云数据的方法。通过实例阐述数据采集、数据处理过程的关键因素,并采用环境光遮蔽算法对点云数据进行了可视化渲染。结果表明,该种方式点云数据完整、沉船细节清晰,可为沉船清理作业中的风险评估和决策制定提供关键的技术支持。 展开更多
关键词 沉船姿态探测 多波束测深 三维扫描声呐 点云数据 环境光遮蔽算法
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水工建筑物水下三维检测精确定位分析 被引量：4
5
作者 王萧寒 王俊刚 卢军民 《水运工程》 北大核心 2021年第10期85-89,共5页
在复杂海况下,对水下的水工建筑物进行三维检测精确定位分析,目前有多种设备可选择。但检测的可靠性和精度需要进一步分析和验证。为此,结合广东揭阳石化原油码头工程,采用多波束测深仪系统和水下三维实时3D声呐系统,以点云数据建模,将... 在复杂海况下,对水下的水工建筑物进行三维检测精确定位分析,目前有多种设备可选择。但检测的可靠性和精度需要进一步分析和验证。为此,结合广东揭阳石化原油码头工程,采用多波束测深仪系统和水下三维实时3D声呐系统,以点云数据建模,将2种系统采集的数据融合处理,可对建筑物的坐标和高程进行精确分析。其中,多波束测深仪系统可用于水下建筑物绝对坐标的测量,而实时3D声呐系统可取得目标物精确的模型图像,2种数据融合处理后,即可用可视化的方法对目标物的位置和状态进行准确分析。该方法可用于港口和码头维护以及水下建筑物检测,为老码头的改造、修复提出有效的检测定位方法和可视工具。 展开更多
关键词 3D声呐系统 点云数据 多波束测深仪系统 数据融合 精准定位
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基于密度聚类和圆外切线斜率拟合的埋地排水管道声呐点云去噪技术 被引量：8
6
作者 吴俊豪 李琛 +2 位作者 王蓉 刘文黎 周星宇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期231-237,共7页
针对环扫声呐扫描结果受到排水管道内混合水声的影响问题,提出一种声呐扫描点云数据去噪的方法:在环扫声呐扫描得到的三维点云数据基础上,通过密度聚类优化算法,去除点云数据中的噪声,然后采用类圆外切线斜率拟合的方式,识别出管道内壁... 针对环扫声呐扫描结果受到排水管道内混合水声的影响问题,提出一种声呐扫描点云数据去噪的方法:在环扫声呐扫描得到的三维点云数据基础上,通过密度聚类优化算法,去除点云数据中的噪声,然后采用类圆外切线斜率拟合的方式,识别出管道内壁界限和淤泥淤积线,最终得出包含排水管道内壁界限和淤积线特征的模型。为验证有效性,以武汉市某排水管道为例进行分析,基于现场采集的98万个点云坐标进行数据去噪和特征提取,结果表明:采用密度聚类优化算法进行点云数据初筛后,通过圆外切线斜率拟合算法能有效识别出排水管道内壁界限和淤积线,拟合半径均方误差0.0071 m,相较于单一密度聚类算法拟合精度更高,去噪效果更好。 展开更多
关键词 计量学 声呐扫描 点云数据 去噪 排水管道 密度聚类 类圆拟合 管道特征拟合
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三维成像声纳显控软件系统设计 被引量：1
7
作者 刘娜 肖雅静 《电子工业专用设备》 2017年第2期52-54,共3页
基于三维成像声纳系统的应用需求,设计了三维成像声纳的显控软件系统,并介绍了相应软件模块的设计方法,从而为三维成像声纳的显示控制系统提供一种有效的参考。
关键词 三维成像声纳 点云数据 实时显示
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