(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210690671.X (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 湖南理工学院 地址 414006 湖南省岳阳市岳阳楼区学院 路1号 申请人 岳阳市长江修防中心 (72)发明人 陈思源　林荡　张国云　欧先锋　 赵林　涂兵　陈益民　袁波　 王文裕　汤波　 (74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限 公司 11901 专利代理师 刘静 (51)Int.Cl. G06T 7/30(2017.01) G06T 15/20(2011.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种有效的堤岸三维数据变化检测方法及 系统 (57)摘要 本发明提供了一种有效的堤岸三维数据变 化检测方法及系统， 包括如下步骤： 采集测区堤 岸高空遥感数据； 基于测区堤岸高空遥感数据， 构建两期堤岸三维点云模型， 并对两期堤岸三维 点云模型进行预处理； 对预处理后的两期堤岸三 维点云模型进行配准操作； 对配准操作后的两期 堤岸三维点云模型进行差值处理， 获得差值影 像； 基于差值影像， 获得两期堤岸三维点云模型 的变化区域； 基于距离差异阈值， 对变化区域进 行渲染， 获得堤岸三维数据变化检测结果。 本发 明能够提高堤岸变化检测的效率， 更加准确地检 测出堤岸表面的变化， 具有数据采集效率高， 成 本低， 精度高的特点。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114998395 A 2022.09.02 CN 114998395 A 1.一种有效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采集测区堤岸高空遥感数据； 基于所述测区堤岸 高空遥感数据， 构建两期堤岸三维点云模型， 并对所述两期堤岸三 维点云模型进行 预处理； 对预处理后的所述两期堤岸三维点云模型进行配准操作； 对配准操作后的所述两期堤岸三维点云模型进行差值处 理， 获得差值影 像； 基于所述差值影 像， 获得所述两期堤岸三维点云模型的变化区域； 基于距离 差异阈值， 对所述变化区域进行渲染， 获得堤岸三维数据变化检测结果。 2.根据权利要求1所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 所述测区堤 岸高空遥感数据包括： 对测区堤岸的采集航向规划、 无人机飞行高度、 数据采集覆盖率、 像 控点布设和基准测量。 3.根据权利要求2所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 构建两期堤 岸三维点云模型的方法为： 基于所述测区堤岸高空遥感数据， 利用Agisoft  Metashape建模软件， 对测区堤岸进行 实景三维建模， 获得两期堤岸三维点云模型。 4.根据权利要求1所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 对所述两期 堤岸三维点云模型进行 预处理的方法为： 对所述两期堤岸三维点云模型进行 下采样以及去噪处 理。 5.根据权利要求1所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 对预处理后 的所述两期堤岸三维点云模型进行配准操作包括： 粗配准操作和精细配准操作； 所述粗配准操作的方法为： 采用四点法手动选取像控点， 基于所述像控点， 将预处理后 的所述两期堤岸三维点云模型中的点云数据统一到同一参考坐标系， 获得初始变化矢量矩 阵； 所述精细配准操作的方法为： 基于所述初始变化矢量矩阵， 采用ICP算法， 对预处理后 的所述两期堤岸三维点云模型中的点云数据进行匹配， 获得两期点云数据的点 集。 6.根据权利要求1所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 对配准操作 后的所述两期堤岸三维点云模型进行差值处 理， 获得差值影 像的方法为： 采用KNN算法， 计算配准操作后的所述两期堤岸三维点云模型中每个点云数据的邻近 点； 计算所述邻 近点与其对应的点云数据的欧式距离， 获得对应的所述点云数据的邻域空 间结构； 采用豪斯多夫距离算法， 计算每 个所述邻域空间结构之间的差值， 获得差值影 像。 7.根据权利要求1所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 所述差值影 像的计算公式为： H(A,B)＝max(h(A,B),h(B,A) )， 其中， H(A,B)称为双向Hausdorff距离， h (A,B)和h(B,A)分别称为从A集合到B集合和从B集合到A集合的单向Hausdorff距离， A＝权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114998395 A 2{a1,…,ap},B＝{b1,…,bq}。 8.根据权利要求1所述的有 效的堤岸三维数据变化检测方法， 其特征在于， 对所述变化 区域进行渲染的方法为： 将发生变化的对应点云数据的差值结果进行排序； 对排序后的所述差值结果进行归一 化处理； 将归一化处理后的所述差值结果分为若干份； 基于距离差异阈值， 对每份所述差值结果进行RGB信息阈值渲染， 获得堤岸三维数据变 化检测结果。 9.一种有效的堤岸三维数据变化检测系统， 其特征在于， 包括： 采集模块、 构建模块、 配 准模块、 差值处 理模块、 标注模块和渲染模块； 所述采集模块用于采集测区堤岸高空遥感数据； 所述构建模块用于基于所述测区堤岸 高空遥感数据， 构建两期堤岸三维点云模型， 并 对所述两期堤岸三维点云模型进行 预处理； 所述配准模块用于对预处 理后的所述两期堤岸三维点云模型进行配准操作； 所述差值处理模块用于对配准操作后的所述两期堤岸三维点云模型进行差值处理， 获 得差值影 像； 所述标注模块用于基于所述差值影 像， 获得所述两期堤岸三维点云模型的变化区域； 所述渲染模块用于基于距离差异阈值， 对所述变化区域进行渲染， 获得堤岸三维数据 变化检测结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114998395 A 3