CN112902919A - 管沟截面数据的测量方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于智慧工地技术领域，提供了一种管沟截面数据的测量方法、装置、设备和存储介质，其中，管沟截面数据的测量方法包括：接收对管沟的目标位置的测量指令；根据管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度；根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度。采用本发明可以提高管沟截面数据的测量效率，降低测量成本。
Description
技术领域
本发明属于智慧工地技术领域，尤其涉及一种管沟截面数据的测量方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
在管沟挖掘的相关工程项目中，工程质量是建设单位极其关心的问题之一，如果随意开挖，可能会导致沟体塌陷、下管深度不够等问题，造成后期返工甚至人员伤亡等严重影响。管沟挖掘的工程质量主要以管沟开挖后截面数据与设计数据是否相符为判断依据，其中，截面数据包括管沟深度、管沟的上底宽度和下底宽度。
目前，截面数据的采集方式通常是测量人员在现场使用卷尺或其他仪器进行人工测量。当管沟挖掘项目的挖掘范围较广时，例如上百公里，人工测量截面数据的效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种管沟截面数据的测量方法、装置、设备和存储介质，以解决现有技术中管沟截面数据的测量效率较低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种管沟截面数据的测量方法，包括：
接收对管沟的目标位置的测量指令；
根据管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；
根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度；
根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度。
可选的，根据目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线，包括：
根据目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，确定目标位置对应的管沟截面；
将第一点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第一截面轮廓线；
将第二点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第二截面轮廓线。
可选的，根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度，包括：
获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
将各对应点的高度差中的最大高度差确定为管沟深度。
可选的，根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的上底宽度，包括：
获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
在第二截面轮廓线中确定第一位置和第二位置；第一位置和第二位置之间各点对应的高度差均大于第一预设阈值，与第一位置最接近且远离第二位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值，与第二位置最接近且远离第一位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值；
将第一位置和第二位置之间的距离确定为上底宽度。
可选的，根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度，包括：
获取第二截面轮廓线中各点的斜率；
在第二截面轮廓线中确定第三位置和第四位置；第三位置和第四位置之间各点的斜率绝对值均小于第二预设阈值，与第三位置最接近且远离第四位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值，与第四位置最接近且远离第三位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值；
将第三位置和第四位置之间的距离确定为下底宽度。
可选的，在根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度之前，方法还包括：
利用预设滤波器对第二截面轮廓线进行平滑除噪处理。
本发明实施例的第二方面提供了一种管沟截面数据的测量装置，包括：
接收模块，用于接收对管沟的目标位置的测量指令；
获取模块，用于根据管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；
第一确定模块，用于根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度；
第二确定模块，用于根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度。
可选的，获取模块还用于：
根据目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，确定目标位置对应的管沟截面；
将第一点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第一截面轮廓线；
将第二点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第二截面轮廓线。
可选的，第一确定模块还用于：
获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
将各对应点的高度差中的最大高度差确定为管沟深度。
可选的，第一确定模块还用于：
获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
在第二截面轮廓线中确定第一位置和第二位置；第一位置和第二位置之间各点对应的高度差均大于第一预设阈值，与第一位置最接近且远离第二位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值，与第二位置最接近且远离第一位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值；
将第一位置和第二位置之间的距离确定为上底宽度。
可选的，第二确定模块还用于：
获取第二截面轮廓线中各点的斜率；
在第二截面轮廓线中确定第三位置和第四位置；第三位置和第四位置之间各点的斜率绝对值均小于第二预设阈值，与第三位置最接近且远离第四位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值，与第四位置最接近且远离第三位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值；
将第三位置和第四位置之间的距离确定为下底宽度。
可选的，管沟截面数据的测量装置还包括滤波模块，用于：
利用预设滤波器对第二截面轮廓线进行平滑除噪处理。
本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施例可以接收用户对管沟的目标位置的测量指令，然后可以根据该目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取到管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线。之后，可以第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度，可以根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度，如此，可以得到目标位置处的管沟截面。
由于只需测量人员选中一个目标位置，就可以自动完成该目标位置处管沟截面数据的测量，因此，无需测量人员在现场使用卷尺或其他仪器进行人工测量，极大的提高了测量效率，降低了测量成本。
此外，无需测量人员手动选取管沟上底的起始点和终止点、下底的起始点和终止点、高度的起始点和终止点，极大的节省了人工操作，降低了人工成本。同时，还可以避免每个人对上下底的起始位置和终止位置的判断不同导致的测量误差，极大的提高了测量准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种管沟截面数据的测量方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种截面轮廓线示意图；
图3为本发明实施例提供的一种存在异常点的截面轮廓线示意图；
图4为本发明实施例提供的一种管沟截面数据的测量装置的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如背景技术所描述的，当管沟挖掘项目的挖掘范围较广时，例如上百公里，人工测量截面数据的效率较低。
此外，目前的一些自动建模软件，例如ContextCapture、Metashape等软件，存在测量功能，其能够利用无人机采集的已挖掘完成的管沟图像自动生成管沟现场的模型，然后由用户在需要得到截面数据的位置处，选取管沟上底/下底的起始位置点和终止位置点，进而根据位置点之间的距离，得到上下底的宽度，但是，此种方式在选点时仍需要大量的人工操作，不仅耗时长，而且人工成本也高。例如，测量一个位置的截面数据需要进行上底的起始点和终止点、下底的起始点和终止点、高度的起始点和终止点，共6个点的位置判断和选择，而管沟项目通常情况下会达到上百公里的施工范围，以检查比例为5处/km计，测量人员至少需要进行6×5×100＝3000次选点操作。另外，由于每个人对上下底的起始位置和终止位置的判断不同，因此，该方式得到的管沟截面数据的误差也较大。故而，业内很少采用此种方式测量管沟截面数据，仍大量采用人工测量。
为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种管沟截面数据的测量方法、装置、设备和存储介质。下面首先对本发明实施例所提供的管沟截面数据的测量方法进行介绍。
管沟截面数据的测量方法的执行主体，可以是管沟截面数据的测量装置，该管沟截面数据的测量装置可以是具备数据处理能力的电子设备，例如笔记本电脑或者个人计算机等，本发明实施例不作具体限定。
如图1所示，本发明实施例提供的管沟截面数据的测量方法可以包括以下步骤：
步骤S110、接收对管沟的目标位置的测量指令。
在一些实施例中，管沟截面数据的测量装置可以在显示界面呈现管沟施工现场的三维模型，该三维模型可以采用X-Y-Z三维坐标系。用户可以在三维模型中选中管沟的目标位置，以发起对该目标位置的管沟截面的测量。如此，管沟截面数据的测量装置可以接收到对管沟的目标位置的测量指令。
步骤S120、根据管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线。
在一些实施例中，管沟中线可以预先在上述三维模型中进行标注得到，例如，可以由测量人员手动标记。相应的，管沟中线的三维坐标信息可以包括三维坐标系中管沟中线上所有点的三维坐标。管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，可以基于由无人机在管沟被挖掘前对施工现场拍摄的图像数据和管沟被挖掘后对施工现场拍摄的图像数据得到。第一点云数据可以表征施工前的施工现场的地形，第二点云数据可以表征施工后的施工现场的地形，包括且不限于施工现场的管沟、土堆、碎石、坑洼等。
在一些实施例中，截面轮廓线是由某个截面与点云数据相交处所有的点依次连接得到的曲线，截面轮廓线可以反映该截面所在位置的地形的截面情况，如果该截面与管沟正相交，即该截面与管沟中线垂直，则该截面轮廓线可以包括管沟在该位置的截面轮廓，相应的，该管沟轮廓可以反映管沟的截面数据，即管沟深度、上底宽度和下底宽度。
需要说明的是，第一截面轮廓线和第二截面轮廓线均是指相应截面与管沟正相交的截面轮廓线。
可选的，步骤S120的具体处理可以如下：根据目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，确定目标位置对应的管沟截面；将第一点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第一截面轮廓线；将第二点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第二截面轮廓线。
在一些实施例中，在接收到对管沟的目标位置的测量指令后，管沟截面数据的测量装置可以根据目标位置和管沟中线的三维坐标信息，确定出目标位置对应的管沟截面，该管沟截面与目标位置对应的管沟中线垂直。具体的，可以从目标位置向管沟中线做垂线，然后可以根据该垂线，构造与该垂线垂直的截面，该截面即为管沟截面。
在确定出管沟截面后，可以将管沟截面分别与第一点云数据和第二点云数据相交，之后，可以从相应点云数据中提取该管沟截面上所包含的点云数据中的所有点，并将这些点按顺序相连，从而可以得到管沟在目标位置对应的截面轮廓线，其中，从第一点云数据中提取的点构成的截面轮廓线可以称为第一截面轮廓线，从第二点云数据中提取的点构成的截面轮廓线可以称为第二截面轮廓线。
步骤S130、根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度。
在一些实施例中，由于第二截面轮廓线为管沟在目标位置被挖掘后对应的截面轮廓线，因此，第二截面轮廓线包含管沟在目标位置的截面轮廓。又由于第一截面轮廓线表示管沟在目标位置被挖掘前对应的截面轮廓线，因此，可以根据第二截面轮廓线和第一截面轮廓线的差异，确定出管沟在目标位置的截面轮廓，进而可以根据该截面轮廓，测量管沟的截面数据。
如图2所示，图2中采用平面坐标系，横轴和纵轴的单位均为米，其中，管沟被挖掘前的第一截面轮廓线21为一条高度值稳定的曲线，管沟被挖掘后的第二轮廓线22呈倒梯形，使用第一截面轮廓线21各点的高程减去第二轮廓线对应点的高程，可发现管沟区域的高度差为正且呈高度差数值先变大然后稳定之后再变小的趋势，据此可确定出管沟区域，然后计算管沟的起始位置和终止位置，这两位置间的距离即为管沟的上底宽度，此外，管沟区域内最大高度差即为管沟深度。
具体的，在获取到第一截面轮廓线和第二截面轮廓线后，可以根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度。
可选的，上述根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度的处理，具体包括：获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；将各对应点的高度差中的最大高度差确定为管沟深度。
在一些实施例中，管沟施工前和施工后，管沟施工现场的地形只有高度发生了变化，即在X-Y-Z三维坐标系中，只有Z坐标发生了变化。如此，管沟深度即为第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差中的最大高度差。
可选的，上述根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的上底宽度的处理，具体包括：获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；在第二截面轮廓线中确定第一位置和第二位置；第一位置和第二位置之间各点对应的高度差均大于第一预设阈值，与第一位置最接近且远离第二位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值，与第二位置最接近且远离第一位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值；将第一位置和第二位置之间的距离确定为上底宽度。
在一些实施例中，可以先在第二截面轮廓线中确定出管沟区域，然后再基于管沟区域确定管沟的上底宽度。由于管沟区域处各对应点的高度差均大于第一预设阈值，例如0.2米，管沟区域最接近的一些对应点的高度差均小于第一预设阈值，因此，可以利用第一预设阈值以及管沟区域最接近的一些对应点的高度差，确定出管沟区域。
具体的，可以通过下述方式，在第二截面轮廓线中确定出管沟区域的两个边缘位置，即第一位置和第二位置，该方式如下：第一位置和第二位置之间各点对应的高度差均大于第一预设阈值，与第一位置最接近且远离第二位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值，与第二位置最接近且远离第一位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值。之后，可以将第一位置和第二位置之间的距离确定为上底宽度。
步骤S140、根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度。
在一些实施例中，由于管沟中各点的斜率符合如下规律：管沟的下底区域中各点的斜率的绝对值趋近于0，下底区域最接近的一些对应点的斜率的绝对值通常大于一。因此，可以根据上述规律，对第二截面轮廓线中各点的斜率进行分析，以确定出管沟的下底宽度。
可选的，上述根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度的处理，具体包括：获取第二截面轮廓线中各点的斜率；在第二截面轮廓线中确定第三位置和第四位置；第三位置和第四位置之间各点的斜率绝对值均小于第二预设阈值，与第三位置最接近且远离第四位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值，与第四位置最接近且远离第三位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值；将第三位置和第四位置之间的距离确定为下底宽度。
在一些实施例中，可以先在第二截面轮廓线中确定出管沟的底部区域。由于下底区域处各点的斜率均小于第二预设阈值，例如0.8，管沟区域最接近的一些点的斜率均大于第二预设阈值，因此，可以利用第二预设阈值以及下底区域最接近的一些点的斜率，确定出下底区域。
具体的，可以通过下述方式，在第二截面轮廓线中确定出管沟的下底部分的两个边缘位置，即第三位置和第四位置，该方式如下：第三位置和第四位置之间各点的斜率绝对值均小于第二预设阈值，与第三位置最接近且远离第四位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值，与第四位置最接近且远离第三位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值。之后，可以将第三位置和第四位置之间的距离确定为下底宽度。
在一些实施例中，第二轮廓线可能存在一些异常点，如图3所示，框30处为一异常点，此处原本为管沟上坡，轮廓曲线应为平滑向上，但可能由于无建模误差等原因，产生了该异常点，该异常点影响下底位置的精确识别。这样，在识别下底位置前，可以先使用预设滤波器，如Savitzky-Golay滤波器，对第二轮廓线进行平滑除噪处理，以剔除第二轮廓线上的异常点。
在本发明实施例中，可以接收用户对管沟的目标位置的测量指令，然后可以根据该目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取到管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线。之后，可以第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度，可以根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度，如此，可以得到目标位置处的管沟截面。
由于只需测量人员选中一个目标位置，就可以自动完成该目标位置处管沟截面数据的测量，因此，无需测量人员在现场使用卷尺或其他仪器进行人工测量，极大的提高了测量效率，降低了测量成本。
此外，无需测量人员手动选取管沟上底的起始点和终止点、下底的起始点和终止点、高度的起始点和终止点，极大的节省了人工操作，降低了人工成本。同时，还可以避免每个人对上下底的起始位置和终止位置的判断不同导致的测量误差，极大的提高了测量准确度。
基于上述实施例提供的管沟截面数据的测量方法，相应地，本发明还提供了应用于该管沟截面数据的测量方法的测量装置的具体实现方式。请参见以下实施例。
如图4所示，提供了一种管沟截面数据的测量装置，该装置包括：
接收模块410，用于接收对管沟的目标位置的测量指令；
获取模块420，用于根据管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；
第一确定模块430，用于根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度；
第二确定模块440，用于根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度。
可选的，获取模块还用于：
根据目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，确定目标位置对应的管沟截面；
将第一点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第一截面轮廓线；
将第二点云数据中处于管沟截面的点依次相连，得到第二截面轮廓线。
可选的，第一确定模块还用于：
获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
将各对应点的高度差中的最大高度差确定为管沟深度。
可选的，第一确定模块还用于：
获取第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
在第二截面轮廓线中确定第一位置和第二位置；第一位置和第二位置之间各点对应的高度差均大于第一预设阈值，与第一位置最接近且远离第二位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值，与第二位置最接近且远离第一位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值；
将第一位置和第二位置之间的距离确定为上底宽度。
可选的，第二确定模块还用于：
获取第二截面轮廓线中各点的斜率；
在第二截面轮廓线中确定第三位置和第四位置；第三位置和第四位置之间各点的斜率绝对值均小于第二预设阈值，与第三位置最接近且远离第四位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值，与第四位置最接近且远离第三位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值；
将第三位置和第四位置之间的距离确定为下底宽度。
可选的，管沟截面数据的测量装置还包括滤波模块，用于：
利用预设滤波器对第二截面轮廓线进行平滑除噪处理。
在本发明实施例中，可以接收用户对管沟的目标位置的测量指令，然后可以根据该目标位置和管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取到管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线。之后，可以第一截面轮廓线和第二截面轮廓线中各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度，可以根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度，如此，可以得到目标位置处的管沟截面。
由于只需测量人员选中一个目标位置，就可以自动完成该目标位置处管沟截面数据的测量，因此，无需测量人员在现场使用卷尺或其他仪器进行人工测量，极大的提高了测量效率，降低了测量成本。
此外，无需测量人员手动选取管沟上底的起始点和终止点、下底的起始点和终止点、高度的起始点和终止点，极大的节省了人工操作，降低了人工成本。同时，还可以避免每个人对上下底的起始位置和终止位置的判断不同导致的测量误差，极大的提高了测量准确度。
图5是本发明一实施例提供的电子设备的示意图。如图5所示，该实施例的电子设备5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个管沟截面数据的测量方法实施例中的步骤。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述电子设备5中的执行过程。例如，所述计算机程序52可以被分割成接收模块、获取模块、第一确定模块、第二确定模块，各模块具体功能如下：
接收模块，用于接收对管沟的目标位置的测量指令；
获取模块，用于根据管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的管沟被挖掘前的第一点云数据和管沟被挖掘后的第二点云数据，获取管沟在目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和管沟在目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；
第一确定模块，用于根据第一截面轮廓线和第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定管沟的管沟深度和上底宽度；
第二确定模块，用于根据第二截面轮廓线中各点的斜率，确定管沟的下底宽度。
所述电子设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是电子设备5的示例，并不构成对电子设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器51可以是所述电子设备5的内部存储单元，例如电子设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述电子设备5的外部存储设备，例如所述电子设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述电子设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管沟截面数据的测量方法，其特征在于，包括：
接收对管沟的目标位置的测量指令；
根据所述管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的所述管沟被挖掘前的第一点云数据和所述管沟被挖掘后的第二点云数据，获取所述管沟在所述目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和所述管沟在所述目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；
根据所述第一截面轮廓线和所述第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定所述管沟的管沟深度和上底宽度；
根据所述第二截面轮廓线中各点的斜率，确定所述管沟的下底宽度。
2.如权利要求1所述的管沟截面数据的测量方法，其特征在于，所述根据所述管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的所述管沟被挖掘前的第一点云数据和所述管沟被挖掘后的第二点云数据，获取所述管沟在所述目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和所述管沟在所述目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线，包括：
根据所述目标位置和所述管沟的管沟中线的三维坐标信息，确定所述目标位置对应的管沟截面；
将所述第一点云数据中处于所述管沟截面的点依次相连，得到所述第一截面轮廓线；
将所述第二点云数据中处于所述管沟截面的点依次相连，得到所述第二截面轮廓线。
3.如权利要求2所述的管沟截面数据的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一截面轮廓线和所述第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定所述管沟的管沟深度，包括：
获取所述第一截面轮廓线和所述第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
将所述各对应点的高度差中的最大高度差确定为所述管沟深度。
4.如权利要求2所述的管沟截面数据的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一截面轮廓线和所述第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定所述管沟的上底宽度，包括：
获取所述第一截面轮廓线和所述第二截面轮廓线中各对应点的高度差；
在所述第二截面轮廓线中确定第一位置和第二位置；所述第一位置和所述第二位置之间各点对应的高度差均大于第一预设阈值，与所述第一位置最接近且远离所述第二位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值，与所述第二位置最接近且远离所述第一位置的预设数量的点所对应的高度差均小于第一预设阈值；
将所述第一位置和所述第二位置之间的距离确定为所述上底宽度。
5.如权利要求2所述的管沟截面数据的测量方法，其特征在于，所述根据所述第二截面轮廓线中各点的斜率，确定所述管沟的下底宽度，包括：
获取所述第二截面轮廓线中各点的斜率；
在所述第二截面轮廓线中确定第三位置和第四位置；所述第三位置和所述第四位置之间各点的斜率绝对值均小于第二预设阈值，与所述第三位置最接近且远离所述第四位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值，与所述第四位置最接近且远离所述第三位置的预设数量的点的斜率绝对值均大于第二预设阈值；
将所述第三位置和所述第四位置之间的距离确定为所述下底宽度。
6.如权利要求5所述的管沟截面数据的测量方法，其特征在于，在所述根据所述第二截面轮廓线中各点的斜率，确定所述管沟的下底宽度之前，所述方法还包括：
利用预设滤波器对所述第二截面轮廓线进行平滑除噪处理。
7.一种管沟截面数据的测量装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收对管沟的目标位置的测量指令；
获取模块，用于根据所述管沟的管沟中线的三维坐标信息，以及预先采集的所述管沟被挖掘前的第一点云数据和所述管沟被挖掘后的第二点云数据，获取所述管沟在所述目标位置被挖掘前对应的第一截面轮廓线和所述管沟在所述目标位置被挖掘后对应的第二截面轮廓线；
第一确定模块，用于根据所述第一截面轮廓线和所述第二截面轮廓线各对应点的高度差，确定所述管沟的管沟深度和上底宽度；
第二确定模块，用于根据所述第二截面轮廓线中各点的斜率，确定所述管沟的下底宽度。
8.如权利要求7所述的管沟截面数据的测量装置，其特征在于，所述获取模块还用于：
根据所述目标位置和所述管沟的管沟中线的三维坐标信息，确定所述目标位置对应的管沟截面；
将所述第一点云数据中处于所述管沟截面的点依次相连，得到所述第一截面轮廓线；
将所述第二点云数据中处于所述管沟截面的点依次相连，得到所述第二截面轮廓线。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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