[发明专利]巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取巷道对应的三维点云数据及采集轨迹点数据；根据所述采集轨迹点数据确定多个巷道断面的法向向量和法平面；根据所述三维点云数据确定与各所述法平面对应的点云数据，将所述点云数据投影至对应法平面得到各所述法平面对应的离散点集；根据所述离散点集进行曲线拟合，得到各所述巷道断面对应的截面曲线。可以有效提高巷道断面的提取精度，利于满足后续准确的生成三维实体模型及基于点云地图的定位等应用的需求。

技术领域

本发明涉及巷道监测领域，具体涉及一种巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着激光测距技术和计算机技术的高速发展，二者在矿山领域的数据采集中亦得到了应用。目前，在矿山应用较多的是固定式扫描测量方法，但该固定式扫描测量方法不仅操作过程复杂，而且效率低下，此外，由于在测量过程中不可能一次性地对井下环境进行整体测量，需要通过多次测量，以配准后的测量数据为整体作为表征井下环境的三维数据，使得所获取的点云数据密集而无序，且数据重叠，存在大量的冗余数据。

移动式扫描方法作为一种高效简单的方式逐步得到应用，此种方式只需利用三维激光雷达在井下行走一遍，即可得到整个行走过程中的轨迹信息和点云地图信息，但在移动扫描过程中由于设备本身误差和移动建图算法本身误差，导致获得的点云地图信息存在较大噪声，可能导致更具有实际意义的三维实体表面模型构建失败，此外，进行井下定位导航时，也无法依据此点云地图信息进行定位获得准确的位置信息。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质，旨在提高巷道断面的提取精度，满足后续的应用需求。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种巷道断面提取方法，该方法包括：

获取巷道对应的三维点云数据及采集轨迹点数据，其中，所述采集轨迹点数据包括三维采集设备在移动采集过程中对应的多个轨迹点的位置信息，所述三维点云数据是基于所述三维采集设备在各所述轨迹点采集的三维点云信息确定的；

根据所述采集轨迹点数据确定多个巷道断面的法向向量和法平面；

根据所述三维点云数据确定与各所述法平面对应的点云数据，将所述点云数据投影至对应法平面得到各所述法平面对应的离散点集；

根据所述离散点集进行曲线拟合，得到各所述巷道断面对应的截面曲线。

上述方案中，所述根据所述采集轨迹点数据确定多个巷道断面的法向向量和法平面，包括：

根据所述采集轨迹点数据确定多个目标轨迹点，所述目标轨迹点与所述巷道断面一一对应，用于表征对应的巷道断面；

针对每个所述目标轨迹点，确定对应目标轨迹点的法向向量；

基于对应目标轨迹点的法向向量确定对应的法平面。

上述方案中，所述根据所述采集轨迹点数据确定多个目标轨迹点，包括：

对所述采集轨迹点数据中各轨迹点的位置信息进行滤除条件判断，将符合滤除条件的轨迹点去除后余下的轨迹点作为所述多个目标轨迹点；

其中，所述滤除条件包括以下至少之一：

对应轨迹点的曲率和与其相间设定数量个轨迹点以外的轨迹点的曲率间的差值大于第一设定阈值；

对应轨迹点与上一个轨迹点的距离大于第二设定阈值；

对应轨迹点与上一个轨迹点的连线和设定轴向的夹角满足设定条件。

上述方案中，所述根据所述三维点云数据确定与各所述法平面对应的点云数据，包括：