[发明专利]基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法

权利要求书

1.基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法，其特征在于，包括：

采集尾矿库坝体表面的三维点云数据，对所述三维点云数据进行预处理；对所述三维点云数据进行预处理包括：

基于分析点云局部特征的方法对所述三维点云数据进行降噪处理，通过判断所述三维点云数据中的离散点，去除所述离散点，并预设三维坐标区间对降噪处理后的所述三维点云数据进行筛选，保留预设三维坐标区间内的三维点云数据；

将预处理后的所述三维点云数据进行网格划分，获取网格高度，对所述网格高度进行叠加，获取尾矿坝体积和表面形变体积；

将预处理后的所述三维点云数据进行网格划分包括：

将预处理后的所述三维点云数据投影到同坐标系下的XOY平面上，获取二维点的坐标，对所述二维点的坐标进行分析，确定划分的单个网格的大小；

获取所述网格高度前还包括：

对划分后的所述单个网格大小进行合理性分析，根据合理性分析结果对所述单个网格进行调整；

对划分后的所述单个网格大小进行合理性分析，根据合理性分析结果对所述单个网格进行调整包括：

判断不含有任何三维点的所述单个网格的数量占总网格的比例，并设定占比阈值；若所述比例大于所述占比阈值，则通过减小划分的网格数量，增大所述单个网格的大小的方式进行迭代处理，直到网格大小能够通过合理性分析，若所述比例不大于所述占比阈值，则不做任何处理；

获取所述网格高度前还包括：

通过对投影到XOY平面上的所述二维点的坐标进行分析，计算Delaunay三角网，根据调整阈值，获取不同的外接多边形，基于不同的所述外接多边形，获取投影到二维点的轮廓；

获取网格高度包括：

通过对投影到XOY平面上的所述二维点进行分析，索引每个网格内的每个二维点的Z轴高度，并取所有二维点的Z轴高度的平均值作为网格高度；

对所述网格高度进行叠加，获取尾矿坝体积和表面形变体积包括：

将每个网格高度乘以网格面积，并将他们累加，获得所述尾矿坝体积；

对同一网格的前后网格高度做差再进行微分统计，获得所述表面形变体积；

其中，根据所述三维点云在X轴和Y轴上投影的最大值设置面积区域，并设置每个网格大小，基于所述面积区域和所述每个网格大小，获取网格面积。

2.根据权利要求1所述的基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法，其特征在于，确定需要划分的所述单个网格的大小包括：

提取所述二维点的X坐标上的最大值和最小值，以及所述二维点的Y坐标上的最大值和最小值，并预设步长；将所述X坐标上的最大值减去所述X坐标上的最小值并除以所述预设步长，确定单个划分网格的X轴宽度；将所述Y坐标上的最大值减去所述Y坐标上的最小值并除以所述预设步长，确定单个划分网格的Y轴宽度。

3.根据权利要求1所述的基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法，其特征在于，根据合理性分析结果对所述单个网格进行调整包括：

通过拉格朗日算法对满足合理性分析条件的网格大小中存在空的所述单个网格进行插值，填补空值。