基于交叉轮廓线法向动态估计的矿体建模方法及装置

技术特征：
1.一种基于交叉轮廓线法向动态估计的矿体建模方法，其特征在于，包括：获取基于原始地质数据的矿体交叉轮廓线；基于改进的主成分分析pca方法求取轮廓线的交叉点法向向量；基于线性插值法求取单条多段线的法向估计量；基于法向传播，对多段线进行法向朝向一致化处理；基于隐式函数对法向朝向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于改进的主成分分析pca方法求取轮廓线的交叉点法向向量，包括：针对轮廓线的交叉点，在与所述交叉点相连的多条多段线的首段上截取与所述交叉点相距设定长度的点作为归一化的邻域点；基于所述交叉点及相应的所述邻域点求取的最小二乘平面，生成所述交叉点的交叉点法向向量；其中，所述邻域点包括：无向邻域点和有向邻域点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于线性插值法求取单条多段线的法向估计量，包括：根据单条多段线的首段法向向量、尾段法向向量及所述单条多段线中已指定方向的中间段的法向向量，基于线性插值法求取所述单条多段线的余下中间段的法向向量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于线性插值法求取所述单条多段线的余下中间段的法向向量采用如下公式：n
i
＝l
i
×
t
i
其中，t
i
为所述单条多段线的第i段待插值线段的切向向量，l
i
为单条多段线的第i段待插值线段的方向向量，t
u
为所述单条多段线的第u段线段的切向向量，t
v
为所述单条多段线的第v段线段切向向量，d
u
为线段i到线段u的线上距离，d
v
为线段i到线段v的线上距离，n
i
为第i段待插值线段的法向向量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于法向传播，对多段线法向进行法向朝向一致化处理，包括：针对单条多段线基于相邻两线段分别对应的方向向量和法向向量，进行法向朝向一致化处理，使得单条多段线的法向朝向一致；基于法向传播和广度优先搜索方法，对多条多段线的法向向量进行方向一致化处理。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于法向传播和广度优先搜索方法，对多条多段线的法向向量进行方向一致化处理，包括：构造用于广度优先搜索的搜索队列，所述搜索队列包括所有具有指定方向的多段线对应的首尾节点；针对依次弹出搜索队列的队首节点，基于交叉点法向一致化公式重定向所述队首节点邻接的多段线；
将所述队首节点邻接的多段线另一端未一致化处理的节点加入到所述搜索队列，并基于新弹出所述搜索队列的队首节点，重复执行方向一致化处理，直到所有多段线被重定向。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于隐式函数对法向朝向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型，包括：对法向朝向一致化处理后的多段线，基于径向基函数插值方法得到表征矿体模型的隐式函数；基于移动立方体方法对所述隐式函数进行曲面重构，得到目标矿体模型。8.一种基于交叉轮廓线法向动态估计的矿体建模装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取基于原始地质数据的矿体交叉轮廓线；交叉点法向向量确定模块，用于基于改进的主成分分析pca方法求取轮廓线的交叉点法向向量；插值模块，用于基于线性插值法求取单条多段线的法向估计量；朝向一致化模块，用于基于法向传播，对多段线进行法向朝向一致化处理；建模模块，用于基于隐式函数对法向朝向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型。9.一种基于交叉轮廓线法向动态估计的矿体建模设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器，用于运行计算机程序时，执行权利要求1至7任一项所述方法的步骤。10.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种基于交叉轮廓线法向动态估计的矿体建模方法及装置。该方法包括：获取基于原始地质数据的矿体交叉轮廓线；基于改进的PCA方法求取轮廓线的交叉点法向向量；基于线性插值法求取单条多段线的法向估计量；基于法向传播，对多段线进行法向朝向一致化处理；基于隐式函数对法向朝向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型。由于基于上述处理，可以得到符合建模要求的交叉轮廓线的各多段线的法向，从而进行隐式建模，能够高效地构建随生产不断变化的矿体模型，在矿山建模中具有广阔的推广应用前景。中具有广阔的推广应用前景。中具有广阔的推广应用前景。


技术研发人员：钟德云 吴照浩 李照鹏 王李管 胡建华 毕林
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2022/4/15