基于改进赤平投影密度分析引导法向矢量精细化的三维岩体点云结构面自动识别方法

《Scientific Reports》：Improved DASP-guided normal vector refinement for automatic discontinuity identification in 3D rock mass point clouds

　　

摘要

岩体结构面的空间产状是评价岩体稳定性和设计工程支护系统的基本参数。本研究提出了一种基于改进的赤平投影密度分析（DASP）引导法向矢量精细化的三维岩体点云自动结构面识别方法。采用自适应体素划分策略和改进的DASP算法，自动确定聚类数目和K-means聚类的初始产状中心。此外，还开发了一种先验产状引导的法向矢量诊断与选择性重新估计策略，以减轻混合法向矢量对结构面识别的影响。利用公开数据集和现场隧道掌子点点云的验证表明，所提方法对倾向和倾角的平均绝对误差分别低至0.89°和1.05°。所提方法能够高效识别结构面，并从复杂岩体点云中自动提取产状参数。