[发明专利]料场等高线数字化方法及系统

说明书

料场等高线数字化方法及系统，属于数据处理技术领域。本发明步骤如下：获取料场三维点云数据；根据料场边界生成空白点云模板；对三维点云数据降维后，将降维后的数据绘制到所述空白点云模板上，生成数据点云模板；判断数据点云模板上是否存在空白区域，对空白区域进行修补，然后采用模糊方法平滑数据点云模板；修补完成后，根据数据点云模板生成等高线bool图；转换数据点云模板的色彩，将等高线bool图覆盖到转换色彩后的数据点云模板上，并向数据点云模板添加用于描述料场信息的外部数据，生成等高线二维料场图。本发明采用降维方式将复杂的三位模型转化成简单的二维模型操作者操作简易方便直观。

技术领域

本发明涉及料场等高线数字化方法及系统，属于数据处理技术领域。

背景技术

在当前时代，重工工业在大力发展数字化工业，通过扫描仪GPS，UWB等手段将采集到的3维数据用于工业作业以及工业管理中，为操作者提供明确，安全的作业规划，也为管理者提供精确的管理数据。三维数据的使用有着多个视角，操作深度等问题，在实际的操作生产过程中，不仅对操作人员有一定的3d操作技术需要，而且因为视角的问题也会导致对现场作业区域因为选择深度的异常导致的误操作或者选出错误的区域，为此每一次的选择都需要多个视角来确认现场实际的情况。并且因为工作区域过大导致三维模型过大，过大的三维模型操作就会占用大量的硬件资源，并且易出现卡顿的等现象，对于操作者也是很差的操作体验。

所以，传统方法存在3d模型显示操作中复杂性，易失误，现场显示不直观明确，模型运算显示消耗大量资源的问题。在3维点云模型中点与点之间的关系描述复杂，计算量大。作为科学计算使用建模需要使用大量的空间计算。并且每个点所带的原始信息过于单一。点之间的耦合性强，在组成模型后单一的点修改都会将会影响到所有三位点的位置关系描述。并且在加入其他维度的数据时展示复杂，对操作人员要求高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了料场等高线数字化方法及系统，通过将3d数字化模型降维成伪色彩等高线图片，在任务发布软件中展示。本发明在视角上固定为了料场的俯视图，通过伪色彩以及等高线的密度来确定现场实际的陡缓地形走势。图形上色彩明确使得操作人员能够直观的看出现场实际情况，也降低了操作人员对于专业操作的要求。伪色彩登高线图形能够通过图形分析直观的为操作人员标识各个地形的高度轮廓以及物体的体积。最大误差在0.1m。然而对硬件资源以及显示运算的消耗也得到了极大的减少。节省了相关的成本。在实际的操作过程中因为没有了多视角和深度的原因，在选择区域中可以有效的避免因为模型视角的问题导致选择深度上出现的错误选择。保证了用户操作的可靠性。

本发明的技术解决方案是：料场等高线数字化方法，包括如下步骤：

获取料场三维点云数据；

根据料场边界生成空白点云模板；

对三维点云数据降维后，将降维后的数据绘制到所述空白点云模板上，生成数据点云模板；

判断数据点云模板上是否存在空白区域；若存在，则对空白区域进行修补，然后采用模糊方法平滑数据点云模板；若不存在，采用模糊方法平滑数据点云模板；修补完成后，根据数据点云模板生成等高线bool图；

转换数据点云模板的色彩，将等高线bool图覆盖到转换色彩后的数据点云模板上，并向数据点云模板添加用于描述料场信息的外部数据，生成等高线二维料场图。

进一步地，所述数据点云模板为灰度图。

进一步地，对三维点云数据降维的方法为：LDA降维方法。

进一步地，对空白区域进行修补的方法为：

对空白区域进行识别，根据空白区域的最大边界标注出空白区域的矩形区域；

将矩形区域设置为关注区域，对关注区域进行图像修补，完成修补。