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龙图腾网恭喜重庆理工大学申请的专利一种煤矿隧道拱面的三维曲面重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114399603B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210089365.0，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种煤矿隧道拱面的三维曲面重构方法是由欧阳奇;林燕花;张兴兰;范月欣;杨伟静设计研发完成，并于2022-01-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种煤矿隧道拱面的三维曲面重构方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种煤矿隧道拱面的三维曲面重构方法，步骤为：将激光雷达翻转90°倒装在机械臂底座的导轨上，通过液压马达移动装置驱动激光雷达采集器按预设的多个采样点采集煤矿隧道拱面的点云数据；使用PCL库中的多个滤波器对点云数据进行离群点去除和数据精简；利用PCA算法估计点云法线；通过SAC‑IA粗拼接和ICP精拼接算法将多幅点云图像进行拼接融合；采用GreedyPT算法实现对煤矿隧道拱面的三维曲面重构，并对重构后的三角网格进行空洞识别和在线修复，从而完成指定范围内的拱面重构，整个流程的算法实现均由计算机自动完成；其中GreedyPT算法原理简单、实时性强、计算速度快，能够满足工程场景的实际应用。该方法具有点云拼接精度高、煤矿隧道拱面重构效果好。

本发明授权一种煤矿隧道拱面的三维曲面重构方法在权利要求书中公布了：1.一种煤矿隧道拱面的三维曲面重构方法，其特征在于，采用激光雷达对煤矿隧道拱面进行实时扫描来获取点云数据，所采集的点云数据按照以下步骤进行三维曲面重构：预处理：将激光雷达翻转90°倒装在机械臂底座的导轨上；采集隧道拱面数据，设置了多个数据采集站；通过液压马达移动装置来驱动激光雷达按一定的时间间隔在导轨上匀速移动来获得完整的隧道拱面点云数据，并分别设定激光雷达在导轨上的初始点和移动速度；设置激光雷达移动过程中每个测站采集点云数据的时间间隔；S1：初始化，机械臂底座导轨上的激光雷达移动至初始点，计算机和激光雷达建立通讯；S2：机械臂底座导轨带动激光雷达采集器按一定速度依次移动至导轨上的数据采样点，激光采集器按预设时间间隔对煤矿隧道拱面进行实时数据采集，并将采集的点云数据传输给计算机；S3：计算机分析点云数据，判断其是否存在噪声、离群点和无效点，采用滤波器对其进行点云数据预处理；S4：计算机根据上一步数据预处理的结果，采用主成分分析法对每个点K邻域的N个点进行平面拟合来估计法向量同时计算曲率；S5：对导轨上不同采样点采集的多幅点云图像按照关键点提取、基于FPFH特征描述子的SAC-IA粗拼接以及ICP精拼接顺序来完成点云图像拼接，使得它们之间相交的区域完美重叠；S6：煤矿隧道拱面获取的点云形状为非封闭性点云数据，根据其特点采用贪婪三角化算法来实现三维曲面重构；S7：完成煤矿隧道拱面三维曲面重构后，对因隧道拱面稀释掉部分点云数据而产生的多边形空洞采用基于三角网格的空洞修补算法来进行在线修补；S8：机器臂底座导轨带动激光雷达移动，完成煤矿隧道拱面的三维曲面重构，并返回初始点，待完成喷浆后进入下一个拱面重构。

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