[发明专利]一种基于点云数据处理的隧道喷射方量估算方法

权利要求书

1.一种基于点云数据处理的隧道喷射方量估算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、点云平移：计算设计点云的重心，将设计点云平移到原点，根据设计点云平移过程中产生的平移向量平移扫描点云；

步骤二、设计点云预处理：对设计点云下采样，然后对设计点云进行三角化处理得到由三角面片组成的设计点云，再使用Ransac_nomals方法计算各三角面片顶点的法向量，最后进行方向校正，使每个法向量都指向设计点云的外部；

步骤三、扫描点云预处理：先使用随机采样一致性的方法提取扫描点云的几何基元，祛除表示支撑物的点云，然后通过泊松重建将存在着缺失、空洞、点云局部过于稀疏的扫描点云重建为密闭的三角网格模型，并从三角网格中提取出点云，再通过上采样的方式来加密点云，最后提取爆破点云的钢拱架信息；

步骤四、三角面片生长为三棱台：取一个设点点云的三角面片△A₁A₂A₃，根据三角形顶点的坐标计算其重心M的坐标，以三个顶点法向量的均值作为重心M的法向量n，计算重心M到三角形三个顶点的距离，以距离最大者为半径，以M点为圆心，向量n为圆柱体的母线，建立高度不限的圆柱体，统计扫描点云中录入此圆柱体内的点，并计算这些点的重心N，此时点N到三角面片△A₁A₂A₃的距离即三棱台的高度h，根据设计点云上的三个点A₁,A₂,A₃的坐标、各自的法向量以及向量n和高度h，计算位于扫描点云上的B₁,B₂,B₃，完成三棱台A₁,A₂,A₃,B₁,B₂,B₃的构造；

步骤五、方量估算：根据三棱台体积计算公式计算三棱台的体积，统计所有三棱台的体积即为总的待喷方量，统计局部三棱台的体积即得到局部的待喷方量。

2.根据权利要求1所述的一种基于点云数据处理的隧道喷射方量估算方法，其特征在于，在步骤三中，所述扫描点云的几何基元为平面和柱面。