[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

说明书

本发明涉及基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法，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；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。本发明通过收集尾矿库坝体表面的带有三维坐标信息的点云，并通过点云处理对所述数据进行预处理，预处理部分包括：点云切割，点云降噪,获得有效的尾矿坝表面三维点云数据；基于所述三维点云数据进行进一步的分析处理，获得尾矿坝体积。

技术领域

本发明涉及三维点云处理技术领域，特别是涉及基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法。

背景技术

目前市面上对于地质堆积体体积的计算很多都是需要带有GNSS的定位系统的三维扫描设备来进行数据的采集，通过分析他们带有真实坐标信息生成高程区间再拟合来计算三维点云体积的，这不仅对设备有更高的要求而且计算的误差较大。

该种方法对数据的要求低，自动化的程度高，精度高，方法的适用性广泛。

发明内容

本发明的目的是提供了基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法，能够有效的获取尾矿坝体积。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

基于三维点云计算尾矿坝体积和表面形变体积的方法，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；

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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，获取所述网格高度前还包括：