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龍圖騰網(wǎng)恭喜重慶理工大學(xué)申請(qǐng)的專利一種煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114399603B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210089365.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T17/00；該發(fā)明授權(quán)一種煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)方法是由歐陽(yáng)奇;林燕花;張興蘭;范月欣;楊偉靜設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-01-25向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)方法，步驟為：將激光雷達(dá)翻轉(zhuǎn)90°倒裝在機(jī)械臂底座的導(dǎo)軌上，通過(guò)液壓馬達(dá)移動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光雷達(dá)采集器按預(yù)設(shè)的多個(gè)采樣點(diǎn)采集煤礦隧道拱面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；使用PCL庫(kù)中的多個(gè)濾波器對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行離群點(diǎn)去除和數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)；利用PCA算法估計(jì)點(diǎn)云法線；通過(guò)SAC?IA粗拼接和ICP精拼接算法將多幅點(diǎn)云圖像進(jìn)行拼接融合；采用GreedyPT算法實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)，并對(duì)重構(gòu)后的三角網(wǎng)格進(jìn)行空洞識(shí)別和在線修復(fù)，從而完成指定范圍內(nèi)的拱面重構(gòu)，整個(gè)流程的算法實(shí)現(xiàn)均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成；其中GreedyPT算法原理簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、計(jì)算速度快，能夠滿足工程場(chǎng)景的實(shí)際應(yīng)用。該方法具有點(diǎn)云拼接精度高、煤礦隧道拱面重構(gòu)效果好。

本發(fā)明授權(quán)一種煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)方法，其特征在于，采用激光雷達(dá)對(duì)煤礦隧道拱面進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描來(lái)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)按照以下步驟進(jìn)行三維曲面重構(gòu)：預(yù)處理：將激光雷達(dá)翻轉(zhuǎn)90°倒裝在機(jī)械臂底座的導(dǎo)軌上；采集隧道拱面數(shù)據(jù)，設(shè)置了多個(gè)數(shù)據(jù)采集站；通過(guò)液壓馬達(dá)移動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)激光雷達(dá)按一定的時(shí)間間隔在導(dǎo)軌上勻速移動(dòng)來(lái)獲得完整的隧道拱面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并分別設(shè)定激光雷達(dá)在導(dǎo)軌上的初始點(diǎn)和移動(dòng)速度；設(shè)置激光雷達(dá)移動(dòng)過(guò)程中每個(gè)測(cè)站采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔；S1：初始化，機(jī)械臂底座導(dǎo)軌上的激光雷達(dá)移動(dòng)至初始點(diǎn)，計(jì)算機(jī)和激光雷達(dá)建立通訊；S2：機(jī)械臂底座導(dǎo)軌帶動(dòng)激光雷達(dá)采集器按一定速度依次移動(dòng)至導(dǎo)軌上的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)，激光采集器按預(yù)設(shè)時(shí)間間隔對(duì)煤礦隧道拱面進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并將采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)；S3：計(jì)算機(jī)分析點(diǎn)云數(shù)據(jù)，判斷其是否存在噪聲、離群點(diǎn)和無(wú)效點(diǎn)，采用濾波器對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理；S4：計(jì)算機(jī)根據(jù)上一步數(shù)據(jù)預(yù)處理的結(jié)果，采用主成分分析法對(duì)每個(gè)點(diǎn)K鄰域的N個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平面擬合來(lái)估計(jì)法向量同時(shí)計(jì)算曲率；S5：對(duì)導(dǎo)軌上不同采樣點(diǎn)采集的多幅點(diǎn)云圖像按照關(guān)鍵點(diǎn)提取、基于FPFH特征描述子的SAC-IA粗拼接以及ICP精拼接順序來(lái)完成點(diǎn)云圖像拼接，使得它們之間相交的區(qū)域完美重疊；S6：煤礦隧道拱面獲取的點(diǎn)云形狀為非封閉性點(diǎn)云數(shù)據(jù)，根據(jù)其特點(diǎn)采用貪婪三角化算法來(lái)實(shí)現(xiàn)三維曲面重構(gòu)；S7：完成煤礦隧道拱面三維曲面重構(gòu)后，對(duì)因隧道拱面稀釋掉部分點(diǎn)云數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的多邊形空洞采用基于三角網(wǎng)格的空洞修補(bǔ)算法來(lái)進(jìn)行在線修補(bǔ)；S8：機(jī)器臂底座導(dǎo)軌帶動(dòng)激光雷達(dá)移動(dòng)，完成煤礦隧道拱面的三維曲面重構(gòu)，并返回初始點(diǎn)，待完成噴漿后進(jìn)入下一個(gè)拱面重構(gòu)。

如需購(gòu)買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人重慶理工大學(xué)，其通訊地址為：400054 重慶市巴南區(qū)李家沱紅光大道69號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。