[发明专利]一种复杂形态土料场开挖量计算方法

摘要

本发明公开了一种复杂形态土料场开挖量计算方法，该方法包含：(1)根据土料场开挖面的地形条件及开挖面的大小，设定若干扫描站点，对土料场开挖区开挖前、后的开挖面形态进行扫描；(2)将扫描获得的点云数据的坐标系统进行点云配准，以将点云数据的坐转换到同一个坐标系下；(3)对配准后的数据进行分析，建立基于超几何空间球体的点云数据压缩方法，对配准后的点云数据双向压缩，以减少数据冗余；(4)对压缩后数据提取开挖区内部数据，将开挖区以外的数据删除；(5)根据提取的开挖区开挖前、后的点云数据，计算土料场开挖方量。本发明的方法实现了复杂形态土料场开挖面点云数据的高效处理和料场开挖方量的快速、准确计量。

主权项

1.一种复杂形态土料场开挖量计算方法，其特征在于，该方法包含：(1)设定若干扫描站点对土料场开挖区开挖前、后的开挖面进行扫描；(2)将扫描获得的点云数据的坐标系统进行点云配准，建立基于布尔沙‑沃尔夫模型的简易配准算法，将原坐标系与目标坐标系的Z轴方向同向，转换时绕Z轴旋转，再进行X、Y、Z的平移，以将所述点云数据转换到同一个坐标系下；(3)通过对配准后的数据进行分析，建立基于超几何空间球体的点云数据压缩方法，在空间上实现对配准后的点云数据横向和纵向的双向压缩；(4)所述压缩后对开挖区数据提取，将开挖区以外的数据删除，仅保留开挖区内部数据；(5)根据提取的开挖区开挖前、后的点云数据，计算土料场开采量；在步骤(2)中，所述转换，其转换模型为：式(1)中，ΔX、ΔY、ΔZ为平移参数，R(θ)为绕Z轴的旋转矩阵；在步骤(3)中，所述基于超几何空间球体的点云数据压缩方法包含：设点云模型中的测点集合为Cloud＝{p₁,p₂,…,p_i,…p_n}，以任一点p_i为基点，建立以p_i为球心、以R为半径的超几何空间球体模型，该空间区域称作p_i的R领域，判断测点子集Cloud_subset＝{p_k,…,p_q}与R领域的关系并处理数据：若有测点子集Cloud_subset＝{p_k,…,p_q}落在p_i的R领域内，则删除测点子集Cloud_subset＝{p_k,…,p_q}，保留基点p_i，否则保留测点子集，完成一次压缩；然后i＝i+1,重复所述判断和处理，直至i＝n。