本發(fā)明涉及板塊合成，特別是一種基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法。

背景技術(shù)：

1、水泥板塊作為機場水泥道面的最小劃分單元，一般為矩形，在機場一般以網(wǎng)格狀均勻分布，在機場養(yǎng)護中，往往需要根據(jù)水泥板破損狀況計算道面狀況指數(shù)pci，為道面維護提高科學依據(jù)。計算pci需要以水泥板塊為最小單元來統(tǒng)計板塊內(nèi)的病害信息，但目前水泥板塊的劃分往往依賴于歷史設計資料或者人工手動在拼接好的機場地圖上繪制，依賴于歷史設計資料難以及時更新現(xiàn)場板塊的變動；人工在地圖上繪制大面積機場的板塊時費時費力，效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，包括以下步驟：

3、s1：基于語義分割算法識別機場水泥道面圖像中的板縫；

4、s2：根據(jù)圖像的gps信息將板縫線段轉(zhuǎn)換到gps坐標系下，并合并、剔除離群線段；

5、s3：計算相互垂直的板縫線段之間的交點；

6、s4：根據(jù)交點組合為四邊形，并對四邊形進行矩形驗證合并為板塊；

7、s5：根據(jù)板塊的對角線長度進行聚類，剔除異形板。

8、優(yōu)選的，步驟s1中，語義分割算法為unet或deeplabv3。

9、優(yōu)選的，步驟s2中，還包括以下步驟：

10、s21：對板縫掩膜進行骨架化提取板縫中心線，并對板縫中心線進行直線擬合；

11、s22：根據(jù)圖像的gps信息將板縫線段轉(zhuǎn)換到gps坐標系，得到所有板縫的線段集合，計算所有線段在gps坐標系下的方位角；

12、s23：計算線段集合中的線段頂點之間的歐式距離，合并設定距離內(nèi)共線的線段；

13、s24：根據(jù)板縫線段角度進行聚類，對類別數(shù)量進行直方圖統(tǒng)計，剔除低于直方圖均值的離群線段。

14、優(yōu)選的，步驟s23中，合并0.2米內(nèi)共線的線段。

15、優(yōu)選的，步驟s24中，聚類方法為dbscan或meanshift。

16、優(yōu)選的，步驟s3中，還包括以下步驟：

17、s31：將線段向兩端延長若干米，計算每兩個存在相交的線段之間的夾角，若夾角與90°的差值小于2°，則計算兩個線段的交點，得到所有相互垂直的線段之間的交點；

18、s32：計算交點之間的歐式距離，合并一定距離內(nèi)近鄰的點；

19、s33：計算近鄰點坐標的平均值作為合并點坐標，得到所有合并后的板縫交點集合。

20、優(yōu)選的，步驟s32中，合并0.2米內(nèi)近鄰的點。

21、優(yōu)選的，步驟s4中，還包括以下步驟：

22、s41：對板縫交點集合中每個交點按距離查找最近鄰的十個交點，按四個為一組組合為多個互不重復的點集，每個點集作為頂點構(gòu)建一個四邊形，得到四邊形集合；

23、s42：計算相鄰兩條邊的向量點積是否為0來驗證四邊形集合中每個四邊形，當相鄰兩條邊的向量點積為0時，則對應四邊形構(gòu)建為一個板塊，加入板塊集合。

24、優(yōu)選的，步驟s5中，還包括以下步驟：

25、s51：計算板塊集合中每個板塊矩形的對角線長度，并根據(jù)對角線長度進行聚類；

26、s52：對聚類結(jié)果進行直方圖統(tǒng)計，選取最大數(shù)量類別的對角線長度作為參考長度；

27、s53：計算所有板塊的對角線長度與參考長度之間的差值，若差值大于0.5，則對應板塊判斷為異形板塊，將其剔除。

28、優(yōu)選的，步驟s51中，聚類方法為dbscan或meanshift。

29、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明通過識別水泥道面圖像中的板縫，提取板縫線段并計算交點，根據(jù)交點組合為四邊形，并對四邊形進行矩形驗證合并為板塊，相較于人工繪制機場水泥板塊，可大幅度提高板塊繪制效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s1中，語義分割算法為unet或deeplabv3。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s2中，還包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s23中，合并0.2米內(nèi)共線的線段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s24中，聚類方法為dbscan或meanshift。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s3中，還包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s32中，合并0.2米內(nèi)近鄰的點。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s4中，還包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s5中，還包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，其特征在于：所述步驟s51中，聚類方法為dbscan或meanshift。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于交點矩形驗證的機場水泥道面板塊自動合成方法，包括以下步驟：S1：基于語義分割算法識別機場水泥道面圖像中的板縫；S2：根據(jù)圖像的GPS信息將板縫線段轉(zhuǎn)換到GPS坐標系下，并合并、剔除離群線段；S3：計算相互垂直的板縫線段之間的交點；S4：根據(jù)交點組合為四邊形，并對四邊形進行矩形驗證合并為板塊；S5：根據(jù)板塊的對角線長度進行聚類，剔除異形板。本發(fā)明的有益效果是：通過識別水泥道面圖像中的板縫，提取板縫線段并計算交點，根據(jù)交點組合為四邊形，并對四邊形進行矩形驗證合并為板塊，相較于人工繪制機場水泥板塊，可大幅度提高板塊繪制效率。

技術(shù)研發(fā)人員：賈鴻順,劉繼,陳任飛,鐘新然,任韜,鄧治林,桂仲成
受保護的技術(shù)使用者：成都圭目機器人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28