基于圖像的礦井巷道結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模的研究.pdf

1、一直以來(lái),煤礦資源就給我國(guó)的煤炭行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)利益,這依賴于礦井勘探人員和施工人員的不懈努力。為了合理地去開(kāi)發(fā)和利用現(xiàn)有的礦山資源,達(dá)到即能滿足人類社會(huì)的消耗水平,又能滿足可持續(xù)發(fā)展的目的,出現(xiàn)了數(shù)字礦山的建設(shè)思路。構(gòu)建礦井下虛擬的場(chǎng)景是建立數(shù)字礦山的基礎(chǔ),而建立礦山井下的巷道系統(tǒng)是其中最關(guān)鍵的部分。設(shè)計(jì)出高效的三維巷道建模方法,不但能夠幫助井巷設(shè)計(jì)人員建立巷道模型,使工作人員實(shí)時(shí)地了解礦井下情況,而且便于礦井管理人員對(duì)煤礦開(kāi)采的

2、施工進(jìn)行監(jiān)控和決策,降低礦難發(fā)生時(shí)的人員傷亡,提高安全開(kāi)采的效率。
　　本文對(duì)目前的基于圖像的礦井巷道結(jié)構(gòu)的建模方法進(jìn)行了歸納和總結(jié),針對(duì)目前這些方法的不足,對(duì)建模中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行自主研究,探索出一種快速的對(duì)于礦井巷道的立體結(jié)構(gòu)的參數(shù)化的三維重建方法,進(jìn)行實(shí)時(shí)礦井結(jié)構(gòu)重建。具體研究如下:
　　首先,運(yùn)用當(dāng)前比較成熟的雙目視覺(jué)技術(shù),通過(guò)相機(jī)的標(biāo)定、角點(diǎn)檢測(cè)、立體匹配等步驟來(lái)分析井下的實(shí)時(shí)圖像,得到井下各個(gè)關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)三維信息

3、,然后對(duì)相關(guān)巷道結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析,來(lái)構(gòu)建實(shí)時(shí)的井下巷道網(wǎng)絡(luò)。
　　然后,詳細(xì)闡述了一種基于組件的巷道模型構(gòu)建算法,自主設(shè)計(jì)了一種巷道模型的表達(dá)方式,采用組件的方法,設(shè)計(jì)出了運(yùn)用于各種不同類型的巷道組件的建模算法,并且給出了利用這些組件模型對(duì)整個(gè)井下巷道進(jìn)行建模的巷道整體拼接算法,并且提出了一種新的平滑處理方法。
　　最后通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了礦井巷道建模系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證本文研究?jī)?nèi)容的可行性與實(shí)用性,詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的各個(gè)模塊以及各