159 / 2024-09-04 15:23:13

基于激光点云和视觉技术的盾构隧道皮带机渣土体积测量方法研究

渣土状态监测系统,三角形累加截面积法,AE-ICP,体积计算,光流法,隧道施工

介绍了一种创新的渣土状态监测系统MCMS（Muck Condition Monitoring System），集成了单线激光雷达和4K摄像头，实现对隧道施工中渣土体积的全面监测。本文改进了传统的光流法，通过自适应窗口选择、多尺度金字塔方法和加权累加法，实现了传送带运转状态的准确检测，进而实现设备的自动开关机。此外，提出的“三角形累加截面积法（TACA）”通过分解点云数据并累加三角形面积，提高了断面测量精度。开发的AE-ICP算法通过局部优化和特征增强，实现高效的点云数据匹配并计算传送带运行速度，结合TACA算法进行体积计算。体积计算采用辛普森法进行数值积分，确保准确性。该系统和算法可以监测皮带机出渣系统的体积，为隧道施工提供了可靠的数据支持。