基于三维点云的大坝缺陷体积测量方法

来源：计算机测量与控制杂志2025年第1期北京时间：

作者：张昱恒,徐晓龙,江雅馨,魏瑞凯

单位：河海大学信息科学与工程学院

摘要：大坝在运行过程中不可避免的会出现混凝土呈块状剥落的情况。因此，精确的剥落缺陷体积测量对于其结构修缮具有重要意义，而缺陷的形状往往是不规则的，难以通过简单的几何运算求出。为实现非接触精准测量，提出一种将点云平面拟合、滤波和三角化相结合的缺陷体积测量方法。利用单目相机拍摄待测结构物，对其进行多视图三维重建，获取点云数据，分割出缺陷点云并对其进行体素降采样，采用Delaunay三角剖分法计算缺陷体积。为提高测量精度，改良传统RANSAC平面拟合算法，在其中融入统计离群值移除，实现缺陷区域的精准分离。经过多次实验证明，该方法在测量缺陷时，无论形状是否规则，都能较为精准地测量出其真实体积。将测量结果与仅用RANSAC算法分割相比，测量精度提高70.32%。该方法大幅度提升了缺陷的测量精度。

关键词：多视图三维重建; RANSAC算法;统计离群值移除;体素降采样;Delaunay三角剖分

基金资助：国家重点研发计划(编号:2022YFB4703404)；中国建筑股份有限公司2023年度科技研发课题(编号:CSCEC-2023-Z-10)