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,煤礦資源就給我國的煤炭行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟利益,這依賴于礦井勘探人員和施工人員的不懈努力。為了合理地去開發(fā)和利用現(xiàn)有的礦山資源,達到即能滿足人類社會的消耗水平,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)計出高效的三維巷道建模方法,不但能夠幫助井巷設(shè)計人員建立巷道模型,使工作人員實時地了解礦井下情況,而且便于礦井管理人員對煤礦開采的

2、施工進行監(jiān)控和決策,降低礦難發(fā)生時的人員傷亡,提高安全開采的效率。
　　本文對目前的基于圖像的礦井巷道結(jié)構(gòu)的建模方法進行了歸納和總結(jié),針對目前這些方法的不足,對建模中的關(guān)鍵技術(shù)進行自主研究,探索出一種快速的對于礦井巷道的立體結(jié)構(gòu)的參數(shù)化的三維重建方法,進行實時礦井結(jié)構(gòu)重建。具體研究如下:
　　首先,運用當(dāng)前比較成熟的雙目視覺技術(shù),通過相機的標(biāo)定、角點檢測、立體匹配等步驟來分析井下的實時圖像,得到井下各個關(guān)鍵結(jié)點的實時三維信息

3、,然后對相關(guān)巷道結(jié)點之間的關(guān)聯(lián)性進行分析,來構(gòu)建實時的井下巷道網(wǎng)絡(luò)。
　　然后,詳細闡述了一種基于組件的巷道模型構(gòu)建算法,自主設(shè)計了一種巷道模型的表達方式,采用組件的方法,設(shè)計出了運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整個井下巷道進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。
　　最后通過設(shè)計實現(xiàn)了礦井巷道建模系統(tǒng)來驗證本文研究內(nèi)容的可行性與實用性,詳細介紹了該系統(tǒng)的各個模塊以及各