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龙图腾网获悉中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司申请的专利基于三维机器视觉的围岩结构面模型生成方法及系统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：CN121053329B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202511598144.6，技术领域涉及：G06T17/10；该发明授权基于三维机器视觉的围岩结构面模型生成方法及系统是由张世殊;陈炜韬;程丽娟;李青春;张顺利;肖华波;姚茂宏设计研发完成，并于2025-11-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于三维机器视觉的围岩结构面模型生成方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及数据处理技术领域，公开了一种基于三维机器视觉的围岩结构面模型生成方法及系统，旨在解决现有方法存在尺度单一、空间连续性差及工程语义脱节的问题，方案主要包括：多源点云采集与融合、自底向上聚合路径、自顶向下分割路径、双路径特征融合和结构面参数化输出。本发明通过自底向上聚合与自顶向下分割双路径协同的层级化处理框架，提取点云数据中的多尺度几何特征，自动实现从大尺度结构面到微结构面的全尺度精准识别，解决了现有技术中结构面识别尺度单一、空间连续性差及工程语义脱节的问题，提高了围岩结构面模型生成效率和准确性，适用于岩体稳定性分析。

本发明授权基于三维机器视觉的围岩结构面模型生成方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于三维机器视觉的围岩结构面模型生成方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1、多源点云采集与融合：获取岩体表面的激光点云，同步采集多视角岩体表面图像并得到图像重建点云，对所述激光点云与图像重建点云执行去噪、配准与数据融合、采样与加密预处理，生成融合点云； 步骤2、自底向上聚合路径：通过引入可变形卷积的改进PointNet++从所述融合点云中提取几何基元，所述几何基元包括基元类别和法向量，构建以基元为节点、基元间关系为边的初始图网络；基于图注意力机制合并相似节点，聚合生成局部结构面；逐层聚合生成各层大尺度结构面，大尺度结构面包括节点法向量与边特征； 步骤3、自顶向下分割路径：采用Transformer分割各层大尺度结构面，获得各层掩码及平均法向量；基于上一层结构面边界的几何约束递归细分生成子结构面掩码，经残差模块修正遮挡区域，并依据岩性预设的最大细分深度终止递归，输出最精细层级结构面掩码； 步骤4、双路径特征融合：将自底向上聚合路径各层大尺度结构面的图特征与自顶向下分割路径对应层结构面掩码的分割特征进行空间配准以及层级对齐后，通过门控图融合生成多尺度拓扑图； 步骤5、结构面参数化输出：根据所述多尺度拓扑图计算各结构面的面积、倾斜角度和粗糙度参数，生成带工程语义的围岩结构面拓扑网络模型； 步骤5中，结构面参数化输出具体包括： 整合双路径分割结果，构建多尺度金字塔模型： ； 其中，表示多尺度金字塔模型，表示第层结构面子图，表示层级数量，表示并集； 基于三角网格离散化，计算各结构面的面积，计算公式如下： ； 其中，表示结构面的面积，表示结构面对应的三角网格集合，表示构成结构面的三角形数量，表示第个三角形的三个顶点的坐标向量，表示范数； 计算结构面的倾斜角度，计算公式如下： ； 其中，表示结构面的倾斜角度，表示反余弦函数，表示重力方向向量，表示结构面的平均法向量； 计算结构面的粗糙度，计算公式如下： ； 其中，表示结构面的粗糙度，表示第个采样点在局部坐标系下的Z轴坐标，表示所有采样点高程的平均值，表示采样点数量； 最终生成集成层级间空间拓扑关系及面积、倾斜角度和粗糙度参数集合的金字塔模型，获得带工程语义的围岩结构面拓扑网络模型。

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