[发明专利]一种综采工作面设备上窜下滑偏移测量方法及系统

权利要求书

1.一种综采工作面设备上窜下滑偏移测量方法，其特征在于，所述方法包括：

ARM处理器接收第一激光雷达采集的第一巷道壁对应的第一点云数据；以及，接收第二激光雷达采集的第二巷道壁对应的第二点云数据；

所述ARM处理器分别对所述第一点云数据与所述第二点云数据进行滤波处理以及曲面拟合处理，以得到第一基准平面与第二基准平面，具体包括：

所述ARM处理器，

对所述第一点云数据进行高斯滤波，去除所述第一点云数据中的孤立点；以及，对所述第二点云数据进行高斯滤波，去除所述第二点云数据中的孤立点，具体包括：

根据得到二维高斯滤波权函数h(x,y)；其中，x代表偏离二维高斯滤波权函数中心的点云数据的x坐标，y代表偏离二维高斯滤波权函数中心的点云数据的y坐标，λ_xc以及λ_yc代表低通高斯滤波器的截止波长；

根据w(x,y)＝∫∫z(x-ξ,y-η)h(ξ,η)dξdη，得到二维高斯滤波函数w(x,y)；其中，ξ、η为卷积积分所需的微分变量，z(x-ξ,y-η)为原始点云数据；

将所述二维高斯滤波函数w(x,y)离散化，得到二维离散高斯滤波过程公式：其中，g、k为计算高斯评定基准面w所需的离散计算系数，g的范围为g₁～g₂，k的范围为k₁～k₂；其中，i＝g₁,...,L_x-g₂，j＝k₁,...,L_y-k₂，L_x和L_y为采样数据点；Δx、Δy为采样间隔；

通过所述二维离散高斯滤波过程公式w(x_i,y_i)，对所述第一点云数据以及所述第二点云数据进行二维高斯滤波；

通过预设算法，对进行高斯滤波后的所述第一点云数据进行曲面拟合，得到所述第一基准平面；以及，对进行高斯滤波后的所述第二点云数据进行曲面拟合，得到所述第二基准平面，具体包括：

对于滤波后的点云数据点列Q_j,k(j＝1,2,...,n；k＝1,2,...e)，分别按照下标j和k的顺序，构造单增的参数序列{m_j}以及{p_k}；

根据所述参数序列{m_j}以及{p_k}，构造B样条基函数{A_j,c(m)}、{A_k,x(p)}；

根据对n行点云数据的一元函数拟合公式得到每一行点云数据的r个空间点列

根据对r列空间点列的一元函数拟合的公式得到中间参数l_zk，再对所述中间参数l_zk进行求和计算，得到控制顶点l_jk；

根据分别对所述第一点云数据以及所述第二点云数据进行曲面拟合，得到所述第一基准平面以及所述第二基准平面；

所述ARM处理器确定所述第一激光雷达与所述第一基准平面之间的第一距离，以及所述第二激光雷达与所述第二基准平面之间的第二距离，具体包括：

以所述第一激光雷达为原点，建立第一三维坐标系；

基于所述第一三维坐标系的原点坐标，以及所述第一基准平面上的所有点云数据在所述第一三维坐标系中的三维坐标，确定所述第一激光雷达与所述第一基准平面上的所有点云数据的距离，并将得到的所述距离中的最小值确定为所述第一激光雷达与所述第一基准平面之间的第一距离；

以所述第二激光雷达为原点，建立第二三维坐标系；

基于所述第二三维坐标系的原点坐标，以及所述第二基准平面上的所有点云数据在所述第二三维坐标系中的三维坐标，确定所述第二激光雷达与所述第二基准平面上的所有点云数据的距离，并将得到的所述距离中的最小值确定为所述第二激光雷达与所述第二基准平面之间的第二距离；

所述ARM处理器基于所述第一距离与预存的第一标准距离，确定第一偏移量，以及基于所述第二距离与预存的第二标准距离，确定第二偏移量；

所述ARM处理器根据所述第一偏移量以及所述第二偏移量，确定综采设备发生的偏移类型。