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龙图腾网获悉湖南信息学院申请的专利一种基于三维曲面骨架提取的复杂结构建模系统及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：CN121544837B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17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：202610063654.1，技术领域涉及：G06T17/20；该发明授权一种基于三维曲面骨架提取的复杂结构建模系统及方法是由冯琮;张福利;王志臣;龚芝;粱卫芳;陈姣;王双;刘飞设计研发完成，并于2026-01-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维曲面骨架提取的复杂结构建模系统及方法在说明书摘要公布了：本申请提供了一种基于三维曲面骨架提取的复杂结构建模系统及方法，获取初始管道三维点云数据，并转换为管道三维体素网格；依据管道三维体素网格生成管道符号距离场，对管道符号距离场进行局部极值遍历，得到离散骨架候选点集，基于离散骨架候选点集进行拓扑同调提取，生成初始管道拓扑骨架；使用管道三维体素网格和初始管道拓扑骨架进行语义拓扑分类，得到各个骨架段的结构属性标签，根据所有骨架段的结构属性标签对初始管道拓扑骨架进行局部拓扑优化，得到管道拓扑优化骨架；通过管道拓扑优化骨架生成复杂管道网络结构的参数化边界表示模型。本申请提供的技术方案，可以有效构建复杂管道网络结构的拓扑骨架，以提高参数化建模的建模精度。

本发明授权一种基于三维曲面骨架提取的复杂结构建模系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维曲面骨架提取的复杂结构建模方法，其特征在于，包括如下步骤： 获取复杂管道网络结构的初始管道三维点云数据，进而将所述初始管道三维点云数据转换为复杂管道网络结构的管道三维体素网格； 依据所述管道三维体素网格生成管道符号距离场，对所述管道符号距离场进行局部极值遍历，得到离散骨架候选点集，基于所述离散骨架候选点集进行拓扑同调提取，进而生成复杂管道网络结构的初始管道拓扑骨架； 使用所述管道三维体素网格和所述初始管道拓扑骨架进行语义拓扑分类，得到所述初始管道拓扑骨架中各个骨架段的结构属性标签，根据所有骨架段的结构属性标签对所述初始管道拓扑骨架进行局部拓扑优化，进而得到复杂管道网络结构的管道拓扑优化骨架； 通过所述管道拓扑优化骨架生成复杂管道网络结构的参数化边界表示模型； 其中，基于所述离散骨架候选点集进行拓扑同调提取，进而生成复杂管道网络结构的初始管道拓扑骨架具体包括： 为所述离散骨架候选点集中的每个骨架候选点赋予高度属性，并将各个骨架候选点分别作为独立的连通分量；依据设定的动态阈值对所有的连通分量进行动态合并，得到多个合并分量，进而确定各个合并分量的持久性值；使用预先设定的持久性阈值和所有合并分量的持久性值筛选出所有的拓扑代表节点；将所有拓扑代表节点按照合并关系连接成图结构，进而生成复杂管道网络结构的初始管道拓扑骨架； 其中，依据设定的动态阈值对所有的连通分量进行动态合并，即按高度属性从高到低模拟淹没过程，采用并查集结构和空间索引进行邻域查找，当激活一个动态阈值处的点时，查找其在给定连接半径内已被激活的邻居并将其对应的连通分量合并，记录每次合并发生的动态阈值和参与分量的信息，从而得到完整的合并分量，其中，该动态阈值是一个动态的高度阈值；其中，所述持久性值是用于表示合并分量重要程度的指标，每个原始分量的出生高度是其自身的高度，死亡高度是其被并入更大分量时的动态阈值，将出生高度与死亡高度之差作为该合并分量的持久性值，进而确定各个合并分量的持久性值。

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