基于三维激光扫描点云的矿山巷道三维建模方法研究

江记洲，郭甲腾，吴立新,2，杨宜舟，周文辉，张培娜

(1.东北大学 测绘遥感与数字矿山研究所，辽宁 沈阳 110819；2.中国矿业大学 环境与测绘学院，江苏 徐州 221008)



基于三维激光扫描点云的矿山巷道三维建模方法研究

江记洲1，郭甲腾1，吴立新1,2，杨宜舟1，周文辉1，张培娜1

(1.东北大学 测绘遥感与数字矿山研究所，辽宁 沈阳 110819；2.中国矿业大学 环境与测绘学院，江苏 徐州 221008)

[摘要]基于点云坐标投影转换，提出了一种自动化的巷道三维建模方法。该方法依据矿山巷道的空间几何特征，采用圆柱面投影将三维点云转换为二维离散点，然后应用分治算法进行三角剖分，同时保存二三维点云及三角网之间的拓扑关系，最后重建三维巷道模型。基于此方法，开发了一个实验原型系统，并针对国内地下矿山的一段巷道开展了激光扫描和三维重建实验，成功地重建了巷道三维模型。实例结果表明，本文所提出的适用于巷道单站点激光点云的自动处理和三维重建的方法不仅仅局限于矿山应用，还可进一步推广应用于其他地下工程，如地铁巷道的三维建模等。

[关键词]三维激光扫描；点云；矿山巷道；三角网；三维建模

三维激光扫描通过记录激光脉冲的方向及目标表面反射激光的时间(或相位差)来获取目标点三维坐标[1]，可获取扫描物体表面的散乱无序的高精度点云数据集，其具有数据获取高效、数据精度精确、测量非接触等优点[2-3]。因此，利用激光点云数据集可构建更为精细的三维模型。……