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金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (7): 56-.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

顾及邻域几何特性的露天矿台阶线提取方法

承达瑜1,2 宿文松1 毛爱芹3   

  1. 1. 河北工程大学矿业与测绘工程学院,河北 邯郸 056038;2. 河北省水生态文明及社会治理研究中心, 河北 邯郸 056038;3. 中煤航测遥感集团有限公司大数据中心,陕西 西安 710199
  • 出版日期:2024-07-15 发布日期:2024-09-01

Extraction Method of Open-pit Mine Step Line Considering Geometric Characteristics of Point Cloud Neighborhood

CHENG Dayu1,2 SU Wensong1 MAO Aiqin3   

  • Online:2024-07-15 Published:2024-09-01

摘要: 台阶线数据是露天矿开采过程中的重要基础资料,也是确保露天矿高效、智能开采的重要前提。针对 现有的基于点云的露天矿台阶线提取方法存在局部特征丢失、台阶线不连续等问题,将识别台阶线特征点转为识别 几何特征面,从特征面轮廓中提取出台阶线特征点,由此提出了一种顾及邻域几何特性的露天矿台阶线自动提取方 法。该方法首先对露天矿点云进行规则重采样,依据露天矿台阶平盘、坡面点云法向量与竖直平面夹角具有明显差 异这一几何特性提取坡面的特征点云;在此基础上,采用区域生长算法分割坡面点云,通过凹包算法提取分割后的坡 面点云轮廓边界获得台阶线特征点;最后利用三阶贝塞尔曲线拟合特征点以生成露天矿台阶线。为验证算法的提取 精度,将台阶线与露天矿数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)叠加,并计算该方法提取的台阶线与实际台阶线 的位置偏差。结果表明:该方法提取的台阶线完整且连续性好,与手工绘制的台阶线基本重合,能够满足比例尺为 1∶2 000 的制图精度要求;运行效率高,对于面积为3 km2 的露天矿,提取时间在4 min 以内。证明所提方法能够准 确、高效地提取露天矿台阶线,为实现露天矿山台阶线自动绘制提供重要的技术支持。

关键词: 露天矿 点云数据 法向量 凹包算法 台阶线