Полностью автоматизированный метод извлечения объёмной 3D-модели промышленных трубопроводов из лазерного сканирования на основе вычисления кривизны

Наблюдается растущий спрос на трёхмерную (3D) реконструкцию «as-built» трубопроводов. Процесс реконструкции as-built 3D-трубопроводов включает измерение промышленного объекта, идентификацию трубопроводов и генерацию 3D-моделей трубопроводов. Хотя измерения теперь эффективно выполняются с помощью лазерного сканирования и достигнут значительный прогресс в генерации 3D-моделей трубопроводов, идентификация трубопроводов в больших и сложных наборах данных лазерного сканирования по-прежнему остаётся проблемой. Цель этого исследования — предложить метод автоматического извлечения 3D-точек, соответствующих as-built трубопроводам, охватывающим большие участки промышленных объектов, из данных лазерного сканирования. Предлагаемый метод извлечения включает следующие этапы: предварительная обработка, сегментация 3D-облака точек, извлечение признаков на основе вычисления кривизны и классификация трубопроводов. Эксперимент был проведён на действующем промышленном объекте для валидации предложенного метода. Экспериментальные результаты показывают, что предложенный метод действительно может способствовать автоматизации реконструкции as-built 3D-трубопроводов.