(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210694718.X (22)申请日 2022.06.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114782847 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 南京航天宏图信息技 术有限公司 地址 210000 江苏省南京市高淳区经济开 发区古檀大道3号1幢 专利权人 中国矿业报社 (72)发明人 向杰　邹谢华　王宇翔　颜秋宇　 聂大海　朱清　严煦　邢凯　 温鹏飞　陈志勇　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 张萍(51)Int.Cl. G06V 20/17(2022.01) G06V 20/10(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06T 7/33(2017.01) G06T 7/62(2017.01) 审查员 丁娇 (54)发明名称 一种基于无人机的矿山产能监测方法及装 置 (57)摘要 本申请提供了一种基于无人机的矿山产能 监测方法及装置， 涉及矿山监测技术领域， 具体 为： 获取监测开始时间的第一数字地表模型和第 一数字正射影像图， 以及监测结束时间的第二数 字地表模型和第二数字正射影像图； 将第一数字 地表模型的高程值和第二数字地表模型的高程 值相减， 得到原始高程差数据， 对原始高程差数 据进行误差消除， 得到修正后的高程差数据； 利 用第一数字正射影像图和第二数字正射影像图， 得到多个开采区域； 基于多个开采区域及其对应 的修正后的高程差数据， 得到目标矿山的体积变 化值， 由此计算得到监测期间的目标矿山产能。 本申请利用无人机遥感技术实现对露天开采矿 区产能的动态监测， 具有方便、 快捷、 准确和性价 比高的优点。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 114782847 B 2022.09.13 CN 114782847 B 1.一种基于无 人机的矿山产能监测方法， 其特 征在于， 包括： 从预先生成的数据库中， 分别获取监测开始时间的第 一数字地表模型和第 一数字正射 影像图， 以及监测结束时间的第二数字地表模型和第二数字正 射影像图； 将第一数字地表模型的高程值和第 二数字地表模型的高程值相减， 得到原始高程差数 据， 对原始高程差数据进行误差消除， 得到修 正后的高程差数据； 利用第一数字正射影像图和第二数字正射影像图， 得到多个开采区域； 基于多个开采 区域及其对应的修 正后的高程差数据， 得到目标矿山的体积变化 值； 基于目标矿山的体积变化值和目标矿山的矿石数据， 计算得到监测期间的目标矿山产 能； 将第一数字地表模型的高程值和第 二数字地表模型的高程值相减， 得到原始高程差数 据， 对原始高程差数据进行误差消除， 得到修 正后的高程差数据； 包括： 分别获取第一数字地表模型每个网格的高程值和第二数字地表模型每个网格的高程 值； 将第二数字地表模型每个网格的高程值减去第 一数字地表模型对应网格的高程值， 得 到每个网格的初始高程差； 计算每个网格的t统计量 值 ： 式中： 为传播误差， 为第二数字地表模型的误差； 为第一数字地 表模型的误差； 为第二数字地表模型的所述网格的高程值； 为第一数字地表 模型的所述网格的高程 值； 将所有网格的t统计量值从小到大进行排序， 将前5%的t统计量值对应的网格的高程差 更新为0， 后95%的t统计量 值对应的网格的高程差保持不变， 得到修 正后的高程差数据。 2.根据权利要求1所述的基于无人机的矿山产能监测方法， 其特征在于， 所述数据库的 生成步骤 包括： 采集无人机拍摄的目标矿山的多期影 像集； 对每期影 像集进行处 理， 获得每期的数字地表模型和数字正 射影像图； 将每期的无 人机拍摄时间、 数字地表模型和数字正 射影像图存入数据库。 3.根据权利要求2所述的基于无人机的矿山产能监测方法， 其特征在于， 每期影像集包 括多张影 像； 对每期影 像集进行处 理， 获得每期的数字地表模型， 包括： 将带有无 人机的拍摄位置信息的每期影 像集的多张影 像进行对齐， 生成点云数据； 去除点云数据中的植被或噪声点； 将点云数据导入ArcGIS工具， 采用自然邻域法插值获得数字地表模型； 所述数字地表 模型包括 根据预设 分辨率得到的目标矿山 地形的多个网格的高程 值；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114782847 B 2利用预先确定的地 面控制点的位置信息， 对数字地表模型进行高程 值配准。 4.根据权利要求3所述的基于无人机的矿山产能监测方法， 其特征在于， 所述将第 一数 字地表模型的高程 值和第二数字地表模型的高程 值相减前包括： 将第一数字地表模型与第 二数字地表模型进行比对， 从第 二数字地表模型中选取多个 高程值未发生变化且特 征明显的点， 作为第一数字地表模型的地 面控制点； 利用第一数字地表模型的地面控制点的位置信 息， 对第一数字地表模型的高程值进行 配准。 5.根据权利要求1所述的基于无人机的矿山产能监测方法， 其特征在于， 基于多个开采 区域及其对应的修 正后的高程差数据， 得到目标矿山的体积变化 值； 包括： 根据数字地表模型， 获取每 个开采区域的网格及其对应的修 正后的高程差数据； 将每个网格的面积和对应的修正后的高程差数据相乘得到所述网格对应的体积变化 值； 将每个开采区域的所有网格的体积变化 值相加， 得到每 个开采区域的体积变化 值； 将所有的开采区域的体积变化 值相加， 得到目标矿山的体积变化 值。 6.根据权利要求5所述的基于无人机的矿山产能监测方法， 其特征在于， 基于目标矿山 的体积变化 值和目标矿山的矿石数据， 计算得到监测期间的目标矿山产能； 包括； 获取目标矿山的矿石数据， 矿石数据包括： 矿石平均含矿率γ、 矿石平均密度D以及矿 石平均品位G； 通过下述公式计算 监测期间的目标矿山产能C： C=V×D×γ×G 其中， V为目标矿山的体积变化 值。 7.一种基于无 人机的矿山产能监测装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 用于从预先建立的数据库中， 分别获取监测开始时间的第一数字地表模型 和第一数字正 射影像图， 以及监测结束时间的第二数字地表模型和第二数字正 射影像图； 第一计算单元， 用于将配准后的第 一数字地表模型的高程值和配准后的第 二数字地表 模型的高程值相减， 得到原始高程差数据， 对原始高程差数据进 行误差消除， 得到修正后的 高程差数据； 第二计算单元， 利用第一数字正射影像图和第 二数字正射影像图， 得到多个开采区域； 基于多个开采区域及其对应的修 正后的高程差数据， 得到目标矿山的体积变化 值； 第三计算单元， 用于基于目标矿山的体积变化值和目标矿山的矿石数据， 计算得到监 测期间的目标矿山产能； 所述第一计算单 元具体用于： 分别获取第一数字地表模型每个网格的高程值和第二数字地表模型每个网格的高程 值； 将第二数字地表模型每个网格的高程值减去第 一数字地表模型对应网格的高程值， 得 到每个网格的初始高程差； 计算每个网格的t统计量 值 ：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114782847 B 3