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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 359-370.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.02.011
陈卓1, 张晓平1, *, 解玄1, 刘勇斌2, 王坤3, 苏鹏3
CHEN Zhuo1, ZHANG Xiaoping1, *, XIE Xuan1, LIU Yongbin2, WANG Kun3, SU Peng3
摘要: 为解决现有算法在处理不同特征点云时存在普适性不足、效率低下、难以应用于工程实际的问题,提出一种基于神经网络的岩体结构面智能识别方法,具体包括4个步骤。首先,对原始点云进行标准化预处理操作,并人工选取具有代表性的特征区域,以构建高质量的训练样本集; 其次,采用CFSFDP(clustering by fast search and find of density peaks)聚类算法为样本生成标签; 再次,构建并训练多层感知机(multilayer perceptron,MLP)模型和多层卷积神经网络(multi-layer convolutional neural network,MCNN)模型,输入全尺度点云的点法向量进行结构面粗识别,并对2种模型进行比选分析; 最后,使用HDBSCAN(hierarchical density-based spatial clustering of applications with noise)算法对分类结果进行细化与产状计算。结果表明: 1)采用多层感知机模型处理简单结构面时具有较高的处理速度,而卷积神经网络模型在处理复杂、非均匀点云时展现出更高的分类精度。2)与聚类方法相比,该方法计算时间提升25%~50%,能够有效解决传统算法无法适用于不同复杂点云的问题,且具有很强的鲁棒性。