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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明公开一种基于三维点云的巷道超欠挖检测方法及系统，首先对点云数据进行预处理，将巷道设计要求的模型点云数据与三维重建后的巷道点云数据使用改进的最近点迭代算法—PassThroughFilter‑ICP算法进行配准；其次对点云进行坐标系转换，与柱坐标系相结合对点云划分栅格，储存两点云在相同栅格处的极径，然后作差以获得超欠挖数值；最后为达到一个较为直观的效果，进一步对重建后的巷道点云进行可视化渲染，并在显示器上显示。相较于传统的全站仪等巷道超欠挖检测方法，本发明的方法易于实施，效率高，极大的提升了巷道超欠挖检测的实时性，并且有直观的可视化模块，便于施工人员实时检测巷道超欠挖情况。

主权项：1.一种基于三维点云的巷道超欠挖检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：采用巷道三维重建方法得到三维重建后的巷道点云数据，并同时获得巷道设计要求的模型点云数据；步骤2：将三维重建后的巷道点云数据与巷道设计要求的模型点云数据进行配准对齐；步骤3：将两个巷道点云数据从直角坐标系转换成柱坐标系；步骤4：根据坐标转换后设定的点云的Z轴坐标数值与极角数值给点云划分栅格，储存每个点云数据相应坐标的极径数值并作差，得到超欠挖点坐标；所述步骤4的过程如下：步骤4.1：设定纵向分割值，沿柱坐标系的Z轴对配准后的两点云数据进行纵向分割；步骤4.2：设定横向分割值，以极点为基准根据极角度数对配准后的两点云数据进行横向分割；步骤4.3：以Z轴坐标与极角为唯一坐标存储栅格中点云数据对应坐标的极径，即每个点云数据由三个数据组成：极径ρ、极角θ以及z轴长度；步骤4.4：将同一栅格之中的巷道设计要求模型点云数据与三维重建后的巷道点云数据的极径作差，即计算ρ极径差值＝ρ巷道设计要求模型点云-ρ三维重建后的巷道点云，其中ρ巷道设计要求模型点云是巷道设计要求模型点云数据栅格中储存的极径数值，其中ρ三维重建后的巷道点云是三维重建后的巷道点云数据栅格中储存的极径数值，ρ极径差值是二者的极径差值；步骤4.5：当ρ极径差值的绝对值在范围[0,a]中，判断为标准状态；当ρ极径差值的值为正且大于a，则判断该巷道处为欠挖状态，将欠挖点的坐标保存到欠挖点云文件之中；当ρ极径差值的值为负且小于-a，则判断该巷道处为超挖状态，将超挖点的坐标保存到超挖点云文件之中。

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