[发明专利]基于三维形态的颗粒分析方法及颗粒放置支架

摘要

本发明提出一种基于三维形态的颗粒分析方法，包括以下步骤以多个视角对颗粒进行扫描以得到颗粒在多个视角下的点云数据；对多个视角下的点云数据进行拼接；对拼接后的点云数据进行降噪以得到最终点云数据；根据最终点云数据构建颗粒的三维表面形态的网格模型；对三维表面形态的网格模型进行渲染和展示，以根据展示结果分析和统计颗粒的几何特性和形态特性。根据本发明实施例的方法能够方便地实现颗粒形态三维精细化量测、重建、三维可视化、形态定量分析。本发明还提出了一种颗粒放置支架。

主权项

一种基于三维形态的颗粒分析方法，其特征在于，包括以下步骤：以多个视角对颗粒进行扫描以得到所述颗粒在所述多个视角下的点云数据，其中，以多个视角对颗粒进行扫描以得到所述颗粒在所述多个视角下的点云数据，进一步包括：将所述颗粒放置在颗粒放置支架上，其中，所述颗粒放置支架包括底座、立柱、横撑、标靶，所述立柱沿着所述底座上的方形空洞滑动，并通过立柱底部的螺母固定在所述底座上，所述立柱上有多个螺栓孔，用于固定所述横撑及所述标靶，所述横撑另一端为尖端，以减少与被测量颗粒的接触面积，所述标靶另一端为标靶本体，以获得扫描点云信息，用于点云拼接所用，螺母孔用于固定所述支架，所述支架所有的部件中，除了标靶端部的球体为白色为其它部位均为黑色，以降低扫描过程中的噪点，从而利用非接触式结构光三维扫描装置对所述颗粒进行扫描以得到所述点云数据，其中，所述点云数据包括所述标靶的点云数据，并且所述非接触式结构光三维扫描装置包括三维激光扫描仪、三位光栅扫描仪和三维结构光扫描仪中的一种或多种的组合；对所述多个视角下的点云数据进行拼接，其中，所述对所述多个视角下的点云数据进行拼接，进一步包括：对所述标靶的点云数据进行标示；根据标示结果得到所述标靶的位置坐标；根据所述标靶的位置坐标对所述多个视角下的点云数据进行拼接；对拼接后的点云数据进行降噪以得到最终点云数据，其中，所述对拼接后的点云数据进行降噪以得到最终点云数据，进一步包括：从所述拼接后的点云数据中删除所述标靶的点云数据，并删除所述拼接后的点云数据中的环境噪点以得到所述最终点云数据；根据所述最终点云数据构建所述颗粒的三维表面形态的网格模型；以及对所述三维表面形态的网格模型进行渲染和展示，以根据展示结果分析和统计颗粒的几何特性和形态特性，其中，对三维表面形态的网格模型进行渲染和展示，以根据展示结果分析和统计颗粒的几何特性和形态特性进一步包括：输入所述颗粒的颗粒信息，其中，所述颗粒信息包括所述三维表面形态的网格模型、颗粒产地、颗粒性状和颗粒来源；根据所述颗粒信息对所述三维表面形态的网格模型进行渲染并展示，其中，展示结果包括所述颗粒的几何特性指标、所述颗粒的形态特性指标、所述颗粒产地、颗粒性状和颗粒来源；根据展示结果分析和统计所述颗粒的几何特性和形态特性。