基于改进4PCS-ICP算法的巷道多源信息融合与煤矿三维数字底座创新示范

刘伟; 张荣刚; 李兴渊; 李润芝; 侯飞翔; 吕子健; 王晓彬

doi:10.13436/j.mkjx.202608044

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8) : 248 -253. DOI: 10.13436/j.mkjx.202608044

基于改进4PCS-ICP算法的巷道多源信息融合与煤矿三维数字底座创新示范

刘伟, 张荣刚, 李兴渊, 李润芝, 侯飞翔, 吕子健, 王晓彬

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摘要

为解决煤矿巷道多源信息融合精度不足的问题，提出一种煤矿三维数字底座。通过引入三维最小单值段同化核（3D-SUSAN）算法，为四点一致集（4PCS）结合迭代最近点（ICP）提供可靠基元候选集，并结合法向量与曲率特征降低相似结构的干扰。应用结果表明，在关键安全生产场景中，该底座的空间定位误差显著低于对比底座。在支护密集段场景下该底座的误差仅有3.84 mm，而4PCS-ICP的定位误差达到了25.38 mm。同时，该底座的建模耗时显著低于对比底座，并且随着点云数据增加而平缓变化，具有对采集规模变化的强适应性。该底座能够通过坐标对齐与局部精细匹配实现多模态数据的高精度融合，为行业提供了可借鉴的创新示范。