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龙图腾网获悉陕西智云星航矿用智能科技有限公司申请的专利一种不规则巷道壁面拟合方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115661352B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211358934.3，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种不规则巷道壁面拟合方法是由李科;张海清设计研发完成，并于2022-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种不规则巷道壁面拟合方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种不规则巷道壁面拟合方法，包括步骤一、离线采集激光像素平面：静态测量已掘好巷道壁面数据，进行点云拼接，生成有效激光数据矩阵，建立激光拟合平面坐标系，生成有效激光像素平面，求取最大误差并保存；二、实时测量巷道壁面法向量及距离：加载有效激光像素平面，生成有效超声阵列数据，在超声波阵列坐标系下，拟合空间平面，求取平均误差，当平均误差小于最大误差时，计算并保存法向量；否则进行高斯采样，生成一个新的拟合平面并计算超声波阵列中心至该平面的距离。本发明能够实现对不规则巷道壁面的法向量及测量装置至平面距离的精确估计，能够为掘进机提供巷道截面内的相对位置及姿态信息，使用效果好，便于推广使用。

本发明授权一种不规则巷道壁面拟合方法在权利要求书中公布了：1.一种不规则巷道壁面拟合方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、离线采集激光像素平面； 步骤101、采用3D激光雷达与高精度惯导组成的扫描仪装置静态测量已掘好巷道壁面数据，保存3D激光雷达数据及位姿数据； 步骤102、在初始帧空间坐标系下，根据所述3D激光雷达数据及位姿数据进行点云拼接； 步骤103、截取设定范围内点云，生成有效激光数据矩阵； 步骤104、根据所述有效激光数据矩阵，拟合平面模型初值，并用最优化方法求解最优平面模型，建立激光拟合平面坐标系； 步骤105、将第一帧最优空间平面投影至该平面下的平面坐标系，生成有效激光像素平面； 步骤106、取超声波阵列对应像素值绝对值之和作为误差，遍历所述有效激光像素平面，求取最大误差并保存； 步骤二、实时测量巷道壁面法向量及距离； 步骤201、加载有效激光像素平面； 步骤202、实时采集超声波阵列数据，采用RANSAC算法剔除外点，生成有效超声阵列数据； 步骤203、当内点个数大于等于10时，执行下一步；当内点个数小于10时，调整超声波阵列位置，重新执行步骤202～步骤203； 步骤204、在超声波阵列坐标系下，采用LM算法拟合空间平面； 步骤205、计算实时拟合平面与有效激光像素平面之间的位姿关系，将空间平面投影至空间平面坐标系； 步骤206、计算实时采集值与对应有效激光像素平面值的误差，在有效激光像素平面，横纵间隔设定值P遍历，重复步骤205，记录每次误差，并求取平均误差； 步骤207、当平均误差小于步骤106中所述最大误差时，计算并保存步骤204中空间平面的法向量；当平均误差大于等于步骤106中所述最大误差时，对步骤204中空间平面进行高斯采样，生成一个新的拟合平面并计算超声波阵列中心至该平面的距离。

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