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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种基于三维声呐点云的桥梁冲刷曲面形态特征重建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118229914B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410519347.0，技术领域涉及：G06T17/10；该发明授权一种基于三维声呐点云的桥梁冲刷曲面形态特征重建方法是由熊文;黄泽林;朱彦洁设计研发完成，并于2024-04-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维声呐点云的桥梁冲刷曲面形态特征重建方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三维声呐点云的桥梁冲刷曲面形态特征重建方法，包括如下步骤：采集桥梁基础附近水下河床地形三维形态的点云数据，获取水下河床完整形态的原始点云数据；对采集得到的原始点云数据进行去噪和球旋转重建预处理，完成点云的初步重建；根据初步重建后的点云数据，基于计算机视觉原理进行点云二值化的冲刷形态识别，计算得到所有点云的冲刷坑元素分类值，识别得到冲刷坑点云；根据识别得到的冲刷坑点云，采用K‑mean聚类算法进行聚类并计算每个桥墩冲刷坑的最大深度；根据得到的所有点云的冲刷坑元素分类值，提出基于冲刷识别的曲面重建方法对冲刷坑进行高精度曲面重建。本发明能实现高精度的冲刷坑形态重建。

本发明授权一种基于三维声呐点云的桥梁冲刷曲面形态特征重建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维声呐点云的桥梁冲刷曲面形态特征重建方法，其特征在于，包括如下步骤： 1采集桥梁基础附近水下河床地形三维形态的点云数据，利用三维实时声呐系统搭载水上测量船围绕桥梁水下河床地形进行多方位扫测并实时拼接，从而获取水下河床完整形态的原始点云数据； 2对采集得到的原始点云数据进行去噪和球旋转重建预处理，完成点云的初步重建； 3根据步骤2初步重建后的点云数据，基于计算机视觉原理进行点云二值化的冲刷形态识别，计算得到所有点云的冲刷坑元素分类值，识别得到冲刷坑点云； 所述步骤3具体包括如下步骤： 3.1计算初步重建后所有点云之间的距离和半方差，选取拟合高斯模型作为理论变异函数拟合半方差和距离的函数； 3.2设置查找半径L和跳过半径R，基于克里金插值在每个点云的八个主方向上查找半径范围内、跳过半径外，进行插值得到八个高程剖面上的插值点云； 3.3根据步骤3.2得到的八个高程剖面上的插值点云，在每个点云的主方向剖面上根据高程剖面上的最大高程角和最小高程角计算上开角和下开角 3.4设置随点云高度变化的平坦度t，根据步骤3.3得到的上、下开角计算每个剖面的高程识别符号 3.5根据局部三元值模式的原理，计算每个点云8个高程剖面上高程识别符号中+1符号符号中-1符号建立冲刷识别查找坐标 3.6根据步骤3.5得到的冲刷识别查找坐标计算每个点云冲刷坑元素分类值θ； 3.7计算所有点云的冲刷坑元素分类值θ的平均值θp作为分割冲刷坑点云的阈值； 3.8对参数查找半径、跳过半径、平坦度在取值范围内，逐一按步长改变并进行识别计算识别精度，当识别精度满足提取要求时，按照调优后的参数对桥梁水下河床点云数据进行冲刷识别，识别得到冲刷坑点云； 4根据步骤3识别得到的冲刷坑点云，采用K-mean聚类算法进行聚类并计算每个桥墩冲刷坑的最大深度； 5根据步骤3得到的所有点云的冲刷坑元素分类值，提出基于冲刷识别的曲面重建方法对冲刷坑进行高精度曲面重建。

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