【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于区域生长的巷道变形分析方法，属地质勘测和矿山安全。
技术介绍
1、随着煤炭资源的深部开采，巷道环境复杂化，其中包括高地应力、高地温、高渗透压和强烈的开采扰动。这些因素共同作用下，巷道围岩变形程度大、持续时间长、破坏严重，对矿山安全构成了严峻挑战。因此，对巷道围岩进行有效的监测与分析显得尤为重要。
2、传统的巷道围岩变形监测方法，如三维激光扫描技术，尽管为地质测量提供了一定的支持，但在实际应用中仍存在多种限制。例如，数据采集效率低、视觉呈现不直观、精度不足，以及无法实现全断面连续监测等问题。此外，井下复杂环境中的移动物体、设备误差和管线干扰也极大地影响了数据的质量和监测结果的准确性。现有的点云分割技术如随机抽样一致性算法(ransac)虽广泛应用于种子点获取，但也常因特征提取不准确或选取不当导致分割错误，进而影响数据分析的效率和准确性。
3、为解决上述问题，迫切需要一种新的巷道变形分析方法，该方法能够提高监测数据的准确性和采集效率，同时实现更为精准的围岩变形分析，以满足矿山深部开采的实际需求。
【技术保护点】
1.一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于，所述基于区域生长的巷道变形分析方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述S2步骤，将不同时间点的点云数据配准到统一的坐标系统中操作，指找到两个点集空间的变换关系，使得两个点集能统一到同一坐标系统中，该过程具体包括以下三个操作步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述S3步骤中，进行点云分割时，进行点云分割前首先建立点云之间的拓扑关系。
4.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分...
【技术特征摘要】
1.一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于，所述基于区域生长的巷道变形分析方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述s2步骤，将不同时间点的点云数据配准到统一的坐标系统中操作，指找到两个点集空间的变换关系，使得两个点集能统一到同一坐标系统中，该过程具体包括以下三个操作步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述s3步骤中，进行点云分割时，进行点云分割前首先建立点云之间的拓扑关系。
4.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述s3步骤中，利用点云区域生长算法时，选择曲率最小的点作为种子节点，并从点云区域中曲率最小的点开始生长；并对待分割的点云中的各点进行曲率估计并进行排序，以此为基础实施分割；具体算法为：
5.根据权利要求4所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述曲率的阈值主要作用是区分点云中的不同特征区域，若点云数据的曲率值低于设定阈值，则这些点被划分为同一区域；反之，曲率值高于阈值则可能表示点云数据中的边界或不同特征区域；
6.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述s4步骤中，在进行变形分析作业时，为对比分析不同时期三维点云模型，采用多尺度模型到模型的点云对比算法直接在点云巷道上检测围岩的变化，具体计算过程为：
7.根据权利要求1所述的一种基于区域生长的巷道变形分析方法，其特征在于：所述s1步骤中，三维激光扫描设备包括云台稳定器、三维激光扫描移动测量系统、定位基座、承载立柱、承载托台、无线通讯电路、驱动电路、接线端子及串口通讯端口，其中所述定位基座为横断面呈矩形的闭合腔体结构，其上端面与承载立柱垂直连接并同轴分布，所述承载立柱上端面与云台稳定器连接，并通过云台稳定器与承载托台连接，所述承载托台另与三维激光扫描移动测量系统连接，所述三维激光扫描移动测量系统至少一个，三维激光扫描移动测量系统轴线与水平面平行分布，同时与承载托台板面间垂直分布，同时三维激光扫描移动测量系统轴线与承载立柱轴线呈30°—135°夹角，所述无线通讯电路、驱动电路均位于定位基座内，且驱动电路分别与无线通讯电路、云台稳定器、三...
【专利技术属性】
技术研发人员：任助理，袁瑞甫，连忠文，邓浩坤，朱红洋，王磊，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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