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作者：廉博翔;弥浪涛;李尚杰;郭继尧;
单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司;西安科技大学测绘科学与技术学院;
摘要：巷道三维重建是实现矿井探测的重要手段。三维激光扫描结合同时定位与建图（SLAM）技术可实现巷道扫描与三维重建，但在井下几何特征稀疏环境中存在点云配准精度不足、效率不高等问题。以陕西煤业化工集团柠条塔煤矿南翼东区辅运巷道为工程背景，对井下巷道高精度建模展开研究。针对柠条塔煤矿井下环境特点，将测量控制点布置在巷道顶板，减少环境因素对控制点位置的干扰；采用GOSLAM-GSJH12手持式三维激光扫描仪采集点云数据；通过构建已知点约束，根据已知控制点坐标对点云坐标进行非线性优化，实现点云漂移校正；采用小波分解、非局部均值等去噪算法和基于PointNet++的深度学习分割算法去除点云数据中的噪声；基于改进的Harris3D角点检测器和随机样本一致(RANSAC)算法提取巷道点云特征，融合三维激光雷达和惯性测量单元数据进行巷道点云配准，实现高精度地图构建；采用Delaunay三角剖分算法构建井下巷道的不规则三角网模型，再通过多阶段优化实现三维模型精细化重建，最终通过可视化平台展示。研究成果可与物联网、大数据、人工智能等技术结合，实现矿井智能化管理和决策。
关键词：巷道三维建模;三维激光扫描;激光雷达;惯性测量单元;点云漂移校正;同时定位与建图
基金资助：陕西省重点研发计划项目（2024GX-YBXM-294）
