一种实时生成真实井下巷道模型的方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本公开涉及一种实时生成真实井下巷道模型的方法、装置及存储介质，包括实时获取用于井下巷道监控的三角化模型；实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像；建立所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系；根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标；根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。能够实时生成真实井下巷道模型，同时赋予巷道模型清晰的纹理，实现了实时且准确地对井下巷道进行监控，提高了巷道掘进工作效率，同时保证了人员安全。

A method, device and storage medium for real-time generation of real underground tunnel model

【技术实现步骤摘要】
一种实时生成真实井下巷道模型的方法、装置及存储介质
本公开涉及煤矿生产
，尤其涉及一种实时生成真实井下巷道模型的方法、装置及存储介质。
技术介绍
在井下巷道的挖掘监控处理场景中，需要通过观看视频，远程操作掘进机完成工作面的掘进工作，但是仅通过视频不能准确地判断掘进面的生产情况，这就需要构建用于井下巷道监控的三维扫描模型，而目前所构建的三维扫描模型并不能达到实时和准确的监控效果。如果对井下巷道的监控不实时和不准确，则会影响正常掘进工作效率和人员安全。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种实时生成真实井下巷道模型的方法、装置及存储介质，用于解决现有模型生成方法实时性差，巷道信息不真实的问题。根据本公开的一方面，提供了一种实时生成真实井下巷道模型的方法，所述方法包括：实时获取用于井下巷道监控的三角化模型；实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像；建立所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系；根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标；根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。在一种可能的实现方式中，所述根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标，包括：对所述三角化模型及球形全景图像进行位置修正的过程中，对齐三角化模型与球形全景图像的坐标中心；将位置修正后的三角化模型中各三角面顶点作为待赋值点，根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，确定所述待赋值点在球形全景图像中对应的投影点；根据球形全景图像中投影点的球面坐标对所述待赋值点的球面纹理坐标赋值；对所述球面纹理坐标进行坐标变换，得到所述待赋值点的平面纹理坐标。在一种可能的实现方式中，所述实时获取用于井下巷道监控的三角化模型，包括：根据井下作业精度要求，实时采集得到低密度的点云数据；根据所述点云数据，得到用于井下巷道监控的三角化模型。在一种可能的实现方式中，所述根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型，包括：对所述球形全景图像进行投影变换，得到平面影像图像；根据待赋值点的平面纹理坐标，将所述平面影像图像映射到对应的三角化模型的三角面中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。在一种可能的实现方式中，所述根据井下作业精度要求，实时采集得到低密度的点云数据，包括：根据井下作业精度要求，利用三维激光雷达实时对井下巷道内部空间进行采集，得到低密度的点云数据。在一种可能的实现方式中，所述实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像，包括：利用全景相机，实时采集井下巷道内部全景影像，得到球形全景图像；其中，所述全景相机与所述三维激光雷达设置在与井下巷道地面垂直的同一直线上。根据本公开的另一方面，提供了一种实时生成真实井下巷道模型的装置，包括：三角化模型获取模块，用于实时获取用于井下巷道监控的三角化模型；球形全景图像获取模块，用于实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像；投影关系建立模块，用于建立所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系；纹理坐标求取模块，用于根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标；数据模型建立模块，用于根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。在一种可能的实现方式中，所述纹理坐标求取模块，包括：位置修正子模块，用于对所述三角化模型及球形全景图像进行位置修正的过程中，对齐三角化模型与球形全景图像的坐标中心；待赋值点投影子模块，用于将位置修正后的三角化模型中各三角面顶点作为待赋值点，根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，确定所述待赋值点在球形全景图像中对应的投影点；球面纹理坐标求取子模块，用于根据球形全景图像中投影点的球面坐标对所述待赋值点的球面纹理坐标赋值；平面纹理坐标求取子模块，用于对所述球面纹理坐标进行坐标变换，得到所述待赋值点的平面纹理坐标。根据本公开的另一方面，提供了一种实时生成真实井下巷道模型的装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。本公开通过实时获取用于井下巷道监控的三角化模型；实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像；建立所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系；根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标；根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。能够实时生成真实井下巷道模型，同时赋予巷道模型清晰的纹理，实现了实时且准确地对井下巷道进行监控，提高了巷道掘进工作效率，同时保证了人员安全。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出根据本公开一实施例的实时生成真实井下巷道模型的方法的流程图；图2示出根据本公开一实施例的实时生成真实井下巷道模型的方法的示意图；图3示出了根据本公开一实施例的三角化模型和球形全景图像的投影关系示意图；图4示出根据本公开一实施例的求取纹理坐标示意图；图5示出根据本公开一实施例的实时生成真实井下巷道模型的装置的结构图；图6示出根据本公开一实施例的实时生成真实井下巷道模型的装置的结构图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。目前，在井下巷道无人掘进、巷道施工质量检查、巷道变形检测、巷道素描图绘制等煤矿生产作业中，仍然存在着诸多问题。1、井下巷道掘进无人化掘进面无人化可以大大提高生产的安全性。当前，司机通过观看视频，远程操作掘进机完成工作面的掘进工作，这种方式的缺点是：司机仅通过视频来判断掘进面的生产情况，不能掌握工作面、现场生产设备以及碎石(煤)的空间分布信息。2、井下巷道施工质量的检验对井下巷道施工质量进行检验，是标准作业和安全生产的前提。巷道的超欠挖是巷道检验的重要指标(以设计开挖轮廓线为基准，实际开挖的断面在基准线以外的部分称为超挖，在基准线以内的部分称为欠挖)。当前巷道的超欠挖通过类似钢尺或者电子激光测量仪器进行检验，缺点是工作繁重、检验的随意性和没有给出超欠挖的量化程度。3、井下巷道变形监测井下巷道变形威胁人员安全，影响正常生产。巷道变形是安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时生成真实井下巷道模型的方法，其特征在于，所述方法包括：实时获取用于井下巷道监控的三角化模型；实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像；建立所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系；根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标；根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。

【技术特征摘要】
1.一种实时生成真实井下巷道模型的方法，其特征在于，所述方法包括：实时获取用于井下巷道监控的三角化模型；实时获取对井下巷道进行采集所得到的球形全景图像；建立所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系；根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标；根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，得到纹理坐标，包括：对所述三角化模型及球形全景图像进行位置修正的过程中，对齐三角化模型与球形全景图像的坐标中心；将位置修正后的三角化模型中各三角面顶点作为待赋值点，根据所述三角化模型和所述球形全景图像间的投影关系，确定所述待赋值点在球形全景图像中对应的投影点；根据球形全景图像中投影点的球面坐标对所述待赋值点的球面纹理坐标赋值；对所述球面纹理坐标进行坐标变换，得到所述待赋值点的平面纹理坐标。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述实时获取用于井下巷道监控的三角化模型，包括：根据井下作业精度要求，实时采集得到低密度的点云数据；根据所述点云数据，得到用于井下巷道监控的三角化模型。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述纹理坐标将所述球形全景图像映射到所述三角化模型中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型，包括：对所述球形全景图像进行投影变换，得到平面影像图像；根据待赋值点的平面纹理坐标，将所述平面影像图像映射到对应的三角化模型的三角面中，得到用于表征实际挖掘中井下巷道真实情况的数据模型。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据井下作业精度要求，实时采集得到低密度的点云数据，包括：根据井下作业精度要求，利用三维激光雷达实时对井下巷道内部空间进行采集，得到低密度的点云数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占军，李斌，牛靖乾，孙志勇，裴鑫，王伟达，
申请(专利权)人：辽宁瑞华实业集团高新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21