岩石自然结构面磨损体积确定方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种岩石自然结构面磨损体积确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：分别根据各第一点数据以及各第二点数据的点特征值，对第一点云数据以及第二点云数据进行筛选，计算筛选后的第一点云数据中各第一点数据与第二点云数据中各第二点数据的点特征值的差值，根据点特征值的差值再次筛选第一点云数据以及第二点云数据，采用迭代最近点算法，根据再次筛选后的第一点云数据以及再次筛选后的第二点云数据，得到刚体变换矩阵，根据刚体变换矩阵对剪切后的第二点云数据进行变换，得到第三点云数据，计算各第三点数据与对应的各第一点数据的高度坐标差，根据计算结果确定剪切后磨损体积。采用本方法能够提高点云配准对齐准确率。

Method, Device and Computer Equipment for Determining Wear Volume of Natural Rock Structural Plane

【技术实现步骤摘要】
岩石自然结构面磨损体积确定方法、装置和计算机设备
本申请涉及岩石力学与工程
，特别是涉及一种岩石自然结构面磨损体积确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
岩体中自然结构面的存在极大的影响了其物理力学特征，其中自然结构面的抗剪强度特性对地下岩体工程开挖稳定性尤为重要，自然结构面剪切前后磨损特征分析是理解自然结构面的抗剪强度特性的关键，自然结构面剪切前后磨损特征分析主要包括剪切后磨损体积的定量分析。传统的剪切后磨损体积的定量分析方法为通过三维扫描技术获取岩石自然结构面剪切前后表面形貌点云数据，将剪切前后自然结构面表面点云数据进行配准对齐，通过对比分析，确定剪切磨损体积。然而，由于剪切前后自然结构面的两次扫描数据基于不同坐标系，且岩石自然结构面会因为磨损造成表面形貌改变，传统的定量分析方法存在对剪切前后两片点云配准对齐准确率低的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高点云配准对齐准确率的岩石自然结构面磨损体积确定方法、装置、计算机设备和存储介质。一种岩石自然结构面磨损体积确定方法，所述方法包括：获取岩石自然结构面剪切前的第一点云数据以及剪切后的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石自然结构面磨损体积确定方法，所述方法包括：获取岩石自然结构面剪切前的第一点云数据以及剪切后的第二点云数据；根据所述第一点云数据中各第一点数据的坐标以及所述第二点云数据中各第二点数据的坐标，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的点特征值；分别根据各所述第一点数据的点特征值以及各所述第二点数据的点特征值，对所述第一点云数据以及所述第二点云数据进行筛选；计算筛选后的第一点云数据中各第一点数据与第二点云数据中各第二点数据的点特征值的差值，根据所述点特征值的差值再次筛选所述第一点云数据以及所述第二点云数据；采用迭代最近点算法，根据再次筛选后的第一点云数据以及再次筛选后的第二点云数据，得到...

【技术特征摘要】
1.一种岩石自然结构面磨损体积确定方法，所述方法包括：获取岩石自然结构面剪切前的第一点云数据以及剪切后的第二点云数据；根据所述第一点云数据中各第一点数据的坐标以及所述第二点云数据中各第二点数据的坐标，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的点特征值；分别根据各所述第一点数据的点特征值以及各所述第二点数据的点特征值，对所述第一点云数据以及所述第二点云数据进行筛选；计算筛选后的第一点云数据中各第一点数据与第二点云数据中各第二点数据的点特征值的差值，根据所述点特征值的差值再次筛选所述第一点云数据以及所述第二点云数据；采用迭代最近点算法，根据再次筛选后的第一点云数据以及再次筛选后的第二点云数据，得到刚体变换矩阵，根据所述刚体变换矩阵对所述剪切后的第二点云数据进行变换，得到第三点云数据，所述第三点云数据中各第三点数据与所述剪切前的第一点云数据中各第一点数据相对应；计算各所述第三点数据与对应的各所述第一点数据的高度坐标差，根据计算结果确定剪切后磨损体积。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一点云数据中各第一点数据的坐标以及所述第二点云数据中各第二点数据的坐标，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的点特征值包括：采用最邻近点算法，根据所述第一点云数据中各第一点数据的坐标以及所述第二点云数据中各第二点数据的坐标，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的邻近点集合；根据各所述第一点数据以及各所述第二点数据的邻近点集合，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的点特征值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第一点数据以及各所述第二点数据的邻近点集合，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的点特征值包括：根据各所述第一点数据以及各所述第二点数据的邻近点集合中各邻近点的坐标，确定与各所述邻近点集合对应的质心；根据与各所述邻近点集合对应的质心、各所述第一点数据的坐标以及各所述第二点数据的坐标，得到各所述第一点数据以及各所述第二点数据的协方差矩阵；根据各所述第一点数据以及各所述第二点数据的协方差矩阵，确定各所述第一点数据以及各所述第二点数据的法向量；分别计算各所述第一点数据以及各所述第二点数据的法向量与各所述第一点数据以及各所述第二点数据的邻近点集合中各邻近点的法向量夹角的算数平均值；根据各所述第一点数据的坐标、各所述第二点数据的坐标、各所述第一点数据以及各所述第二点数据的邻近点集合中各邻近点的坐标，确定各所述第一点数据以及各第二点数据的曲率；将所述法向量夹角的算数平均值以及所述曲率，作为各所述第一点数据以及各所述第二点数据的点特征值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别根据各所述第一点数据的点特征值以及各所述第二点数据的点特征值，对所述第一点云数据以及所述第二点云数据进行筛选包括：分别根据各所述第一点数据的点特征值以及各所述第二点数据的点特征值，计算所述第一点云数据的第一点特征平均值以及所述第二点云数据的第二点特征平均值；将所述第一点特征平均值作为第一特征阈值，将所述第二点特征平均值作为第二特征阈值；分别根据所述第一特征阈值以及所述第二特征阈值，对所述第一点云数据中各第一点数据以及所述第二点云数据中各第二点数据进行筛选，筛选出点特征值大于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江权，杨冰，冯夏庭，徐鼎平，王斌，张家新，白国峰，乔志斌，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42