[发明专利]一种激光雷达数据采集系统及数据处理方法

说明书

本发明涉及数据采集和建模技术领域，具体涉及一种激光雷达数据采集系统及数据处理方法，其中数据采集系统包括数据采集装置和数据处理装置，数据采集装置至少用于获取待监测区域的激光点云数据以及该点云数据对应的坐标信息；数据处理装置至少包括噪点滤波单元和曲面生成单元，噪点滤波单元用于对激光点云数据进行滤波处理，去除激光点云数据中的噪声点，曲面生成单元用于根据去燥后激光点云数据以及对应的坐标信息生成三角曲面，三角曲面用于计算待监测区域的地理空间信息。通过本实施例的系统和数据处理方法可以实现对矿山的地理信息进行实时监测，有助于矿山的开采和管理。

技术领域

本发明涉及数据采集和建模技术领域，具体涉及一种激光雷达数据采集系统及数据处理方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，尤其是近代的计算机人工智能、无线通讯技术、智能导航技术、自动化作业技术和人工智能技术突飞猛进式的发展，智能化矿山通常是指结合多门类的现代高新技术和自动化采矿设备，再辅以先进的数据管控系统来提高矿山生产效率、作业安全以及经济效益。通过对作业区域动态实时信息数据收集处理和监控调配,把矿区生产管理提高到另外一个层次。因此，为了建成现代化的智能矿山，人工智能技术如专家系统、神经网络、模糊逻辑、自适应模式识别、遗传算法等，以及全球定位导航(GNSS)技术、云计算(Cloud Computing)技术、4G/5G通信技术、激光识别技术、遥感技术、自动化技术等不同领域的科技都能在智能矿山的勘察设计、开采、计划、控制、管理等相关方面得到逐步应用。

作为完成矿山智能化的先决条件，数据的收集、处理、储藏是任何智能主体社区构建的第一步。实时的信息数据是智慧矿区的基础要素，有了最全面的信息才能做最正确的决策。只有不间断更新的空间数据和地信数据才能保证矿区智能化作业后的高效和安全，因此如何收集矿山待监测区域的各种数据信息并对相关数据信息进行处理，以实现对待监测区域的地理信息进行快速清晰的掌握是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种激光雷达数据采集系统及数据处理方法，旨在对矿山待监测区域进行数据自动化采集和处理，从而得到待监测区域的三角曲面模型，根据该三角曲面模型获取待监测区域的地理空间信息。

一种激光雷达数据采集系统,包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置至少用于获取待监测区域的激光点云数据以及该点云数据对应的坐标信息；

所述数据处理装置至少包括：

噪点滤波单元，用于对所述激光点云数据进行滤波处理，去除所述激光点云数据中的噪声点，得到去燥后的激光点云数据；

曲面生成单元，用于根据去燥后激光点云数据以及对应的坐标信息生成三角曲面；

其中，所述三角曲面用于计算待监测区域的地理空间信息。

其中，所述数据采集装置至少包括：

三维激光雷达，用于获取待监测区域的激光点云数据；

定位系统，用于获取待监测区域的激光点云数据对应的坐标信息；

所述数据采集装置还包括摄影测量系统，用于采集待监测区域的高清图像信息；

所述数据处理装置还包括三维建模单元，用于根据所述高清图像信息对所述待监测区域进行三维建模。

其中，所述噪点滤波单元包括直通滤波模块、体素滤波模块、统计滤波模块、条件滤波模块和半径滤波模块中的一种或多种：

所述直通滤波模块用于对所述激光点云数据进行直通滤波，去掉预设的直通滤波范围之外的噪声点和离群点；

所述体素滤波模块用于采用体素化网格法对直通滤波后的激光点云数据进行体素滤波，进一步去掉噪声点和离群点，同时采用体素化网格法对点云密集的区域进行下采样，得到过滤后的点云数据；