本申请公开了一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模方法、装置及存储介质。该方法包括：基于矿体的三维交叉轮廓线构建具有拓扑邻接关系的虚拟网络；基于PCA方法求取轮廓线的交叉点法向量；基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量；基于线性插值法求取轮廓线中各多段线的中间段法向量；基于法向传播，对多段线法向进行方向一致化处理；基于隐式函数对法向方向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型。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。有广阔的推广应用前景。有广阔的推广应用前景。
【技术实现步骤摘要】
基于交叉轮廓线法向的矿体建模方法、装置及存储介质
[0001]本申请涉及建模领域，尤其涉及一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]在矿体建模领域，相比于地质勘探中通过钻孔得到的地质解译线，生产勘探中通过地质编录得到的地质解译线更为复杂，如果依靠传统的轮廓线拼接法进行建模，会耗费很长的时间，效率很低，且构建出来的模型质量也不高。此外，生产勘探每天都在进行中，这就会导致传统的建模方式跟不上生产的进度。而建模是矿山数字化生产的基础和前提，高效实时建模对于矿山生产和推进矿山数字化建设发展具有重大的意义。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模方法、装置及存储介质，旨在提高建模的效率，满足矿山数字化建设的需求。
[0004]本申请实施例的技术方案是这样实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模方法，包括：
[0006]基于矿体的三维交叉轮廓线构建具有拓扑邻接关系的虚拟网络；
[0007]基于主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)方法求取轮廓线的交叉点法向量；
[0008]基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量；
[0009]基于法向传播，对多段线法向进行方向一致化处理；
[0010]基于隐式函数对法向方向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型。
[0011]在一些实施例中，所述基于PCA方法求取轮廓线的交叉点法向量，包括：
[0012]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邻域点；
[0013]基于所述交叉点对应的归一化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量。
[0014]在一些实施例中，所述基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量，包括：
[0015]针对交叉点，基于相连的多段线的首段方向向量与所述交叉点的交叉点法向量，求取所述首段方向向量与所述交叉点法向量所在平面的第一法向量；
[0016]基于所述第一法向量与所述首段方向向量求取所述多段线的首段法向量；
[0017]和/或，
[0018]针对交叉点，基于相连的多段线的尾段方向向量与所述交叉点的交叉点法向量，求取所述尾段方向向量与所述交叉点法向量所在平面的第二法向量；
[0019]基于所述第二法向量与所述尾段方向向量求取所述多段线的尾段法向量。
[0020]在一些实施例中，所述基于线性插值法求取轮廓线中各多段线的中间段法向量，包括：
[0021]若多段线的首段和尾段均与交叉点相连，则根据所述多段线的首段法向量和尾段法向量，基于线性插值法求取所述多段线的各中间段法向量。
[0022]在一些实施例中，所述基于线性插值法求取轮廓线中各中间段法向量，包括：
[0023]若多段线仅首段或者尾段与交叉点相连，则根据与所述交叉点相连的首段法向量或者尾段法向量，基于线性插值法求取所述多段线的各中间段法向量。
[0024]在一些实施例中，所述基于法向传播，对多段线法向进行方向一致化处理，包括：
[0025]针对单条多段线，基于相邻两线段分别对应的方向向量在过线段交点且与两线段切平面垂直的平面内的投影向量与线段法向量的叉乘作为判断向量，进行法向方向一致化处理，使得单条多段线的各法向量方向一致；
[0026]基于法向传播，根据交叉点的交叉点法向量和与交叉点相连的各线段的法向量的点乘，对多条多段线的法向量进行方向一致化处理。
[0027]在一些实施例中，所述基于隐式函数对法向方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：
[0028]对法向方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；
[0029]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。
[0030]第二方面，本申请实施例提供了一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模装置，包括：
[0031]拓扑构建模块，用于基于矿体的三维交叉轮廓线构建具有拓扑邻接关系的虚拟网络；
[0032]交叉点法向量确定模块，用于基于PCA方法求取轮廓线的交叉点法向量；
[0033]首尾段法向量确定模块，用于基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量；
[0034]中间段法向量确定模块，用于基于线性插值法求取轮廓线中各多段线的中间段法向量；
[0035]法向方向一致化处理模块，用于基于法向传播，对多段线法向进行方向一致化处理；
[0036]建模模块，用于基于隐式函数对所述法向方向一致化处理后的多段线进行建模，得到目标矿体模型。
[0037]第三方面，本申请实施例提供了一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模设备，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，执行本申请实施例第一方面所述方法的步骤。
[0038]第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例第一方面所述方法的步骤。
[0039]本申请实施例提供的技术方案，基于矿体的三维交叉轮廓线构建具有拓扑邻接关系的虚拟网络；基于PCA方法求取轮廓线的交叉点法向量；基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量；基于线性插值法求取轮廓线中各多段线的中间段法向量；对各多段线基于法向传播，进行法向方向一致化处理；基于隐式函数对法向方向
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。
附图说明
[0040]图1为本申请实施例矿体建模方法的流程示意图；
[0041]图2为本申请实施例中矿体三维交叉轮廓线的结构示意图；
[0042]图3为本申请实施例具有拓扑邻接关系的虚拟网络的结构示意图；
[0043]图4为本申请实施例交叉点法向量的求解原理示意图；
[0044]图5为本申请实施例多段线的首段法向量的求取原理示意图；
[0045]图6为本申请实施例单条轮廓线法向方向一致化的原理示意图；
[0046]图7为本申请实施例基于实际数据的实验示意图；
[0047]图8为本申请实施例矿体建模装置的结构示意图；
[0048]图9为本申请实施例矿体建模设备的结构示意图。
具体实施方式
[0049]下面结合附图及实施例对本申请再作进一步详细的描述。
[0050]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于交叉轮廓线法向的矿体建模方法，其特征在于，包括：基于矿体的三维交叉轮廓线构建具有拓扑邻接关系的虚拟网络；基于主成分分析PCA方法求取轮廓线的交叉点法向量；基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量；基于线性插值法求取轮廓线中各多段线的中间段法向量；基于法向传播，对多段线法向进行方向一致化处理；基于隐式函数对法向方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，所述基于主成分分析PCA方法求取轮廓线的交叉点法向量，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邻域点；基于所述交叉点对应的归一化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量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各交叉点法向量求取轮廓线中多段线的首段法向量和/或尾段法向量，包括：针对交叉点，基于相连的多段线的首段方向向量与所述交叉点的交叉点法向量，求取所述首段方向向量与所述交叉点法向量所在平面的第一法向量；基于所述第一法向量与所述首段方向向量求取所述多段线的首段法向量；和/或，针对交叉点，基于相连的多段线的尾段方向向量与所述交叉点的交叉点法向量，求取所述尾段方向向量与所述交叉点法向量所在平面的第二法向量；基于所述第二法向量与所述尾段方向向量求取所述多段线的尾段法向量。4.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轮廓线中各多段线的中间段法向量，包括：若多段线的首段和尾段均与交叉点相连，则根据所述多段线的首段法向量和尾段法向量，基于线性插值法求取所述多段线的各中间段法向量。5.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轮廓线中各中间段法向量，包括：若多段线仅首段或者尾段与交叉点相连，则根据与所述交叉点相连的首段法向量或者尾段法向量，...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟德云，吴照浩，李照鹏，王李管，胡建华，毕林，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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