[發(fā)明專(zhuān)利]一種盤(pán)煤儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾方法、系統(tǒng)及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810297455.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108573037A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南三德科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 湖南兆弘專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清;蔣維特

本發(fā)明公開(kāi)了一種盤(pán)煤儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾方法、系統(tǒng)及裝置，方法包括如下步驟：S1.獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；S2.判斷點(diǎn)云中各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)是否落在預(yù)設(shè)的有效坐標(biāo)范圍內(nèi)，是則判斷該測(cè)點(diǎn)為有效測(cè)點(diǎn)，否則判斷該測(cè)點(diǎn)為無(wú)效測(cè)點(diǎn)；S3.過(guò)濾無(wú)效測(cè)點(diǎn)，得到由有效測(cè)點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)云。具有可快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)刪除點(diǎn)云中的無(wú)效測(cè)點(diǎn)，大幅提高無(wú)效點(diǎn)云刪除的效率，從而提高盤(pán)煤精度等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盤(pán)煤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種盤(pán)煤儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

無(wú)人機(jī)盤(pán)煤是一種基于航空攝影測(cè)繪原理的新型的盤(pán)煤系統(tǒng)，其盤(pán)煤過(guò)程是通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載一個(gè)測(cè)繪相機(jī)在煤場(chǎng)上方自動(dòng)巡航并正攝(保持相機(jī)與水平線垂直向下90度)拍照，每個(gè)照片保證一定的重復(fù)度，然后使用專(zhuān)業(yè)的攝影測(cè)量軟件生成點(diǎn)云，再進(jìn)行后期處理重建煤場(chǎng)三維模型并計(jì)算煤場(chǎng)料堆體積。

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量軟件的主要功能是生成高密度的點(diǎn)云，稱為密云(密集點(diǎn)云)，獲得密云后需要使用盤(pán)煤儀軟件對(duì)密云數(shù)據(jù)處理才能生成三維模型并計(jì)算體積。為了提高無(wú)人機(jī)盤(pán)煤儀工作效率，無(wú)人機(jī)先對(duì)全煤場(chǎng)進(jìn)行航拍，然后將所拍攝的具有一定重疊率的照片一并使用測(cè)繪行業(yè)通用攝影測(cè)量軟件(如：PhotoScan、PIX4D等)進(jìn)行處理生成密云。

行業(yè)通用攝影測(cè)量軟件生成的點(diǎn)云中所包含的坐標(biāo)信息除了煤場(chǎng)以外還有斗輪機(jī)、斗輪機(jī)軌道平臺(tái)、擋風(fēng)墻、測(cè)量離散噪點(diǎn)等無(wú)效測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，而我們所需的僅僅是煤場(chǎng)儲(chǔ)煤部分的有效點(diǎn)云數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)盤(pán)煤軟件是利用攝影測(cè)量軟件的點(diǎn)云刪除功能，人工挑選并剔除無(wú)效點(diǎn)云，采用人工剔除無(wú)效點(diǎn)云的方法工作量大，效率十分低，并且測(cè)量結(jié)果收到人為因素的影響。另外，由于航拍設(shè)備以及煤場(chǎng)揚(yáng)塵、煤場(chǎng)積水、光照等因素影響，攝影測(cè)量軟件處理后的點(diǎn)云中存在一定數(shù)量的離散噪點(diǎn)，這些離散噪點(diǎn)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定的影響，并且這些噪聲的取值沒(méi)有超過(guò)煤場(chǎng)有效范圍，用人工方式難以濾除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)刪除點(diǎn)云中的無(wú)效測(cè)點(diǎn)，大幅提高無(wú)效點(diǎn)云刪除的效率，從而提高盤(pán)煤精度的盤(pán)煤儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾方法、系統(tǒng)及裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種盤(pán)煤儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾方法，包括如下步驟：

S1.獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S2.判斷點(diǎn)云中各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)是否落在預(yù)設(shè)的有效坐標(biāo)范圍內(nèi)，是則判斷該測(cè)點(diǎn)為有效測(cè)點(diǎn)，否則判斷該測(cè)點(diǎn)為無(wú)效測(cè)點(diǎn)；

S3.過(guò)濾無(wú)效測(cè)點(diǎn)，得到由有效測(cè)點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)云。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的有效坐標(biāo)范圍包括水平坐標(biāo)范圍和高程坐標(biāo)范圍；

所述水平范圍包括至少一個(gè)由X軸坐標(biāo)和Y軸坐標(biāo)共同限定的區(qū)域范圍；

所述高程坐標(biāo)范圍為由Z軸坐標(biāo)所限定的范圍。

進(jìn)一步地，還包括對(duì)離散噪點(diǎn)進(jìn)行過(guò)濾的步驟：以Z軸坐標(biāo)參數(shù)為選擇標(biāo)準(zhǔn)選取所述點(diǎn)云中的離散噪點(diǎn)，計(jì)算所述離散噪點(diǎn)周?chē)A(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述測(cè)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)值的平均值，以所述平均值作為所述離散噪點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)值。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)區(qū)域?yàn)橐运鲭x散噪點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑的圓形區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的半徑的取值范圍為0.05m～0.15m。

一種盤(pán)煤儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾系統(tǒng)，包括點(diǎn)云獲取模塊和過(guò)濾模塊；

所述點(diǎn)云獲取模塊用于獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

所述過(guò)濾模塊用于判斷點(diǎn)云中各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)是否落在預(yù)設(shè)的有效坐標(biāo)范圍內(nèi)，是則判斷該測(cè)點(diǎn)為有效測(cè)點(diǎn)，否則判斷該測(cè)點(diǎn)為無(wú)效測(cè)點(diǎn)；過(guò)濾無(wú)效測(cè)點(diǎn)，得到由有效測(cè)點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)云。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的有效坐標(biāo)范圍包括水平坐標(biāo)范圍和高程坐標(biāo)范圍；