本發(fā)明涉及隧洞工程，具體涉及地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、在隧洞工程中采用鉆爆法開挖時，遇到不良地質(zhì)體，會存在地質(zhì)缺陷超挖的情況。地質(zhì)缺陷超挖是指由于地質(zhì)條件存在缺陷（如斷層、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)情況），導(dǎo)致在開挖過程中無法按照預(yù)先設(shè)計的開挖方式和尺寸進行施工，進而造成開挖輪廓大幅超過預(yù)先設(shè)計的開挖輪廓的情況。產(chǎn)生地質(zhì)缺陷超挖情況后，需要對地質(zhì)缺陷區(qū)域進行測量并對邊界進行準(zhǔn)確的劃分，以便對其進行處理和費用結(jié)算。

2、相關(guān)技術(shù)中，對地質(zhì)缺陷區(qū)域進行識別的方法為：采用測量儀器獲取地質(zhì)缺陷區(qū)域的多個測點，根據(jù)多個測點估計地質(zhì)缺陷邊界，以劃定地質(zhì)缺陷區(qū)域。這種方法存在測點稀疏、具有隨機性等問題，導(dǎo)致得到的地質(zhì)缺陷邊界不夠準(zhǔn)確、劃定的地質(zhì)缺陷區(qū)域不符合實際情況的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，以解決相關(guān)技術(shù)中通過地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法得到的地質(zhì)缺陷邊界存在的不夠準(zhǔn)確的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法，包括：獲取地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)，在地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)中選取超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)點云數(shù)據(jù)；超挖值為隧洞開挖過程中開挖輪廓超過預(yù)設(shè)開挖輪廓的值；根據(jù)目標(biāo)點云數(shù)據(jù)的維度方向，選取多個邊界起點；多個邊界起點為在目標(biāo)點云數(shù)據(jù)的第一維度方向上處于第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，且第二維度方向上處于第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，且在第二維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最大的多個點；以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)查找超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個缺陷點；在多個缺陷點中，選取目標(biāo)缺陷點；目標(biāo)缺陷點為多個缺陷點中，以第一目標(biāo)邊界起點為中心，以第一目標(biāo)邊界起點到與第一目標(biāo)邊界起點相鄰的第二目標(biāo)邊界起點為起始方位，在逆時針方向上方位角最小的缺陷點；判斷目標(biāo)缺陷點是否存在于多個邊界起點中，若目標(biāo)缺陷點存在于多個邊界起點中，對多個邊界起點進行篩選，得到多個目標(biāo)邊界點；多個目標(biāo)邊界點為多個邊界起點中在第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值小于或等于目標(biāo)缺陷點在第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值的多個點；將多個目標(biāo)邊界點依次連接，得到目標(biāo)地質(zhì)缺陷邊界。

3、本發(fā)明在地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)中選取超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)點云數(shù)據(jù)，篩選出具有顯著超挖特征的目標(biāo)點云數(shù)據(jù)，排除干擾信息和誤差數(shù)據(jù)，也為更精確地確定邊界起點提供了更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本發(fā)明基于維度方向和預(yù)設(shè)范圍選取多個邊界起點，能夠從復(fù)雜的目標(biāo)點云數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)地確定出多個邊界起點，確保多個邊界起點的選取符合地質(zhì)缺陷區(qū)域的特征。本發(fā)明以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)查找超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個缺陷點，以一種有序的方式逐步探索地質(zhì)缺陷區(qū)域，確保不會遺漏缺陷點，同時，第三預(yù)設(shè)范圍的設(shè)定進一步限定了查找的區(qū)域，在保證全面性的同時提高了查找的效率，避免了在過大的范圍內(nèi)盲目搜索，使得缺陷點的查找更加精準(zhǔn)和高效。本發(fā)明通過明確的方位角等條件來選取目標(biāo)缺陷點，能夠在多個缺陷點中確定出最具代表性和關(guān)鍵性的目標(biāo)缺陷點，這種選取方法確保了目標(biāo)缺陷點的唯一性和確定性。本發(fā)明判斷目標(biāo)缺陷點是否存在于多個邊界起點中，若目標(biāo)缺陷點存在于多個邊界起點中，對多個邊界起點進行篩選，得到多個目標(biāo)邊界點，通過對邊界起點的再次篩選，確保了最終用于連接形成邊界的點都是與目標(biāo)缺陷點在維度方向上具有合理關(guān)系的點，提高了地質(zhì)缺陷邊界的準(zhǔn)確性和合理性。本發(fā)明經(jīng)過一系列嚴謹?shù)牟襟E選取出來的多個目標(biāo)邊界點，依次連接后形成的目標(biāo)地質(zhì)缺陷邊界完整且準(zhǔn)確，清晰地界定了地質(zhì)缺陷區(qū)域的范圍，為工程人員提供了直觀、可靠的地質(zhì)信息。本發(fā)明與相關(guān)技術(shù)相比，得到的目標(biāo)地質(zhì)缺陷邊界更加符合實際情況，提高了地質(zhì)缺陷邊界識別的準(zhǔn)確性。

4、在一種可選的實施方式中，根據(jù)目標(biāo)點云數(shù)據(jù)的維度方向，選取多個邊界起點，包括：獲取地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)的平均點間距；以目標(biāo)點云數(shù)據(jù)在第一維度方向上對應(yīng)的坐標(biāo)與第一預(yù)設(shè)倍數(shù)的平均點間距的差為第一邊界，以目標(biāo)點云數(shù)據(jù)在第一維度方向上對應(yīng)的坐標(biāo)與第一預(yù)設(shè)倍數(shù)的平均點間距的和為第二邊界，得到第一預(yù)設(shè)范圍；在地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)中，選取處于第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的第一點集；以目標(biāo)點云數(shù)據(jù)在第二維度方向上對應(yīng)的坐標(biāo)與第二預(yù)設(shè)倍數(shù)的平均點間距的和為第三邊界，以目標(biāo)點云數(shù)據(jù)在第二維度方向上對應(yīng)的坐標(biāo)與第三預(yù)設(shè)倍數(shù)的平均點間距的和為第四邊界，得到第二預(yù)設(shè)范圍；第二預(yù)設(shè)倍數(shù)小于第三預(yù)設(shè)倍數(shù)；在第一點集中，選取處于第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，且超挖值小于第一預(yù)設(shè)閾值，且在第二維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最大的多個點，作為多個邊界起點。

5、在一種可選的實施方式中，以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)查找超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個缺陷點，包括：以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，以第四預(yù)設(shè)倍數(shù)的平均點間距為半徑進行查找，判斷是否存在超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個點；若存在超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個點，則得到多個缺陷點。

6、在一些可選的實施方式中，若不存在超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個點，則對第四預(yù)設(shè)倍數(shù)進行調(diào)整，直至存在超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個點。

7、在一種可選的實施方式中，對多個邊界起點進行篩選，得到多個目標(biāo)邊界點，包括：將在第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值大于目標(biāo)缺陷點在第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值的邊界起點剔除，由剩余的多個邊界起點組成多個目標(biāo)邊界點。

8、在一種可選的實施方式中，地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法還包括：若目標(biāo)缺陷點不存在于多個邊界起點中，將目標(biāo)缺陷點作為第一目標(biāo)邊界起點，返回以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)查找超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個缺陷點的步驟，直至目標(biāo)缺陷點存在于多個邊界起點中。

9、本發(fā)明若目標(biāo)缺陷點不存在于多個邊界起點中，將目標(biāo)缺陷點作為第一目標(biāo)邊界起點，返回以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)查找超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個缺陷點這一步驟，直到目標(biāo)缺陷點存在于多個邊界起點中，能夠確保不會遺漏任何可能的缺陷點，通過循環(huán)全面覆蓋整個可能存在地質(zhì)缺陷的區(qū)域，提高目標(biāo)地質(zhì)缺陷提取的完整性和準(zhǔn)確性。

10、第二方面，本發(fā)明提供了一種地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取裝置，包括：目標(biāo)點云數(shù)據(jù)確定模塊，用于獲取地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)，在地質(zhì)缺陷區(qū)域所在隧洞的點云數(shù)據(jù)中選取超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)點云數(shù)據(jù)；超挖值為隧洞開挖過程中開挖輪廓超過預(yù)設(shè)開挖輪廓的值；邊界起點選取模塊，用于根據(jù)目標(biāo)點云數(shù)據(jù)的維度方向，選取多個邊界起點；多個邊界起點為在目標(biāo)點云數(shù)據(jù)的第一維度方向上處于第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，且第二維度方向上處于第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，且在第二維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最大的多個點；缺陷點查找模塊，用于以多個邊界起點中第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值最小的第一目標(biāo)邊界起點為中心，在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)查找超挖值大于第一預(yù)設(shè)閾值的多個缺陷點；目標(biāo)缺陷點選取模塊，用于在多個缺陷點中，選取目標(biāo)缺陷點；目標(biāo)缺陷點為多個缺陷點中，以第一目標(biāo)邊界起點為中心，以第一目標(biāo)邊界起點到與第一目標(biāo)邊界起點相鄰的第二目標(biāo)邊界起點為起始方位，在逆時針方向上方位角最小的缺陷點；判斷模塊，用于判斷目標(biāo)缺陷點是否存在于多個邊界起點中，若目標(biāo)缺陷點存在于多個邊界起點中，對多個邊界起點進行篩選，得到多個目標(biāo)邊界點；多個目標(biāo)邊界點為多個邊界起點中在第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值小于或等于目標(biāo)缺陷點在第一維度方向上對應(yīng)的數(shù)值的多個點；目標(biāo)地質(zhì)缺陷邊界模塊，用于將多個目標(biāo)邊界點依次連接，得到目標(biāo)地質(zhì)缺陷邊界。

11、第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機設(shè)備，包括：存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計算機指令，處理器通過執(zhí)行計算機指令，從而執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法。

12、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法。

13、第五方面，本發(fā)明提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的地質(zhì)缺陷區(qū)域的邊界提取方法。