專利名稱：：用于三維礦物學(xué)建模的掃描系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及掃描方法和系統(tǒng)。本發(fā)明特別應(yīng)用于露天采礦，但是不限于該應(yīng)用，其中在露天采礦中，在鉆孔和;JI^從梯^目繼移除物料。傳統(tǒng)的露天采礦使用鉆孔和^c逐漸向礦體推進(jìn)，然后進(jìn)行妒式裝栽和卡車拖運出礦井。已知通過使用一系列梯段開采大塊鐵礦物，使得能夠同時(除了實際漆波時間外)進(jìn)行各種開采活動。首先對礦物梯段，例如40m長、20m深、10m高并包含8000^礦物的礦物梯段進(jìn)行鉆孔以形成"漆映"孔的圖案，并且對其殘留物(稱為"爆破錐")進(jìn)行取樣和分析，例如通過化學(xué)分析，確定平均而言礦物是(a)高等級、(b)低等級或(c)廢料.高等級和低等級之間的界限取決于很多因素，可能隨礦的不同而不同，并且在礦的各個區(qū)域可能不同。對礦物梯段^J1爆炸物^M4:。所使用的主要爆炸物是基于ANFO(硝酸銨/燃油)的，并且是在專門設(shè)計的批量分發(fā)卡車中分發(fā)的，該卡車能夠在卸載入孔之前調(diào)節(jié)爆炸物密度。#*波的物料由電伊、柴油^ta挖掘機(jī)或者前端M裝栽機(jī)拾取，^Mfe^卡車中并JUM^井中運出.取決于等級確定/評估在礦井外對礦物進(jìn)行處理。例如，廢礦物用作填充材料，低等級礦物被儲存或者用于與高等級礦物混合，而高等級礦物根據(jù)需要被進(jìn)一步處理以形成適銷產(chǎn)品。在上述傳統(tǒng)露天開采中，礦物等級評估是僅基于地點位置處的物料進(jìn)行的，并且物料的分析結(jié)果可能需要很多天，這會耽誤有關(guān)礦料的爆破恢復(fù)和運輸?shù)挠媱?。這里對現(xiàn)有技術(shù)的任何引用不認(rèn)為是承認(rèn)作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識.
發(fā)明內(nèi)容
背景技術(shù)：
：在一方面，本發(fā)明提供了一種采礦方法，該方法包括使用配備有掃描模塊的車輛對iM廣梯段的梯段面進(jìn)行掃描以獲得幾何和贈信息；根據(jù)由梯段面掃描提供的信息對梯段面處的物料進(jìn)行礦物等級評估；從梯段移除物料；以及運輸所移除的物料以便處理，其中，所述移除、運輸和處理中的至少一個是至少部分取決于礦物等級評估而進(jìn)行的。掃描模塊可以包括超光謙成像器來生成梯段面的超光謙圖像，該超光鐠圖像包括關(guān)于梯段面處物料的地質(zhì)信息。超光譜成像器可以包括成像光譜儀和/或超光鐠照相機(jī)。掃插模塊還可以包括幾何掃描儀，用于生成關(guān)于梯段面的幾何信息，所述方法還包括融合由激光掃描儀生成的幾何信息和由超光鐠成像器生成的地質(zhì)信息以產(chǎn)生關(guān)于梯段面的幾何和地質(zhì)信息的模型。幾何掃描儀可以是激光器。車輛可以沿著梯段在間隔開的位置之間移動，其中在這些位置處，車輛停下以便由掃描模塊掃描周圍地形.掃描模塊可以在車輛沿著梯段面移動時掃描周圍地形。所述方法還可以包括在梯段中鉆^SC孔并且使用置于^C孔中的爆炸物^U4:梯段；分析通過鉆^C孔產(chǎn)生的鉆取物(drillingcutting);并且，其中鉆取物分析的結(jié)果被用作進(jìn)行礦物等級評估的因素。鉆取物的分析可以由掃描模塊進(jìn)行。由掃描模塊掃描梯段面的步驟可以在鉆^t孔之前進(jìn)行?？商孢x地，掃描梯段面的步驟在鉆M孔之后ii行。所述方法還可以包括在梯段被爆破之后4吏用掃描模塊進(jìn)一步掃描梯段面的步驟.進(jìn)一步掃描的結(jié)果可以用于評估在^C期間梯段中物料的移動。進(jìn)一步掃描的結(jié)果可以用作進(jìn)行礦物等級評估的因素。所述方法還可以包括在從梯段部分移除被爆破的物料之后使用掃描車輛對梯段面進(jìn)行附加掃描的步驟。附加掃描的結(jié)果可以用作進(jìn)行礦物等級評估的因素。掃描模塊可以集成接收器以接收GPS位置信號用于生成幾何信息。所述方法還可以包括g化由超光譜成像器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的步驟.所述方法還可以包括將一個或更多個光鐠成像校準(zhǔn)部件放置在梯段面上間隔開的位置處的步驟，并且，其中規(guī)淋化由超光鐠成像器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的步驟包括為了掃描所述光鐠成像校準(zhǔn)部件或每個光譜成像校準(zhǔn)部件，獲得與入射光輻射率有關(guān)的輻射率(radiance)數(shù)據(jù)，以及4吏用該輻射率數(shù)據(jù)來^MM匕由超光鐠成像器生成的數(shù)據(jù)。所述部件可以包括具有已知光譜的反射表面的校準(zhǔn)板.來自掃描模塊的數(shù)據(jù)可以從車輛^L傳送到處理站。掃描模塊數(shù)據(jù)可以在處理站進(jìn)行處理以形成地質(zhì)圖。掃描模塊數(shù)據(jù)可以用作礦地質(zhì)模型的輸入.幾何掃描儀可以包括照相機(jī)。照相機(jī)可以是RGB照相機(jī)。幾何掃描儀還可以包括測距掃描儀.測距掃描儀可以是激光器。在第二方面，本發(fā)明提供了一種用于開采礦的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理站；能夠沿著礦梯段面移動并且配備有掃描模塊的車輛，該掃描模塊用于掃描梯段面并生成關(guān)于梯段的幾何和地質(zhì)信息；以及發(fā)送器，用于將所述幾何和地質(zhì)信息發(fā)送到處理站。處理站可以配備有處理器，用于將來自掃描模塊的幾何和地質(zhì)信息數(shù)據(jù)融合成地質(zhì)圖。處理器可以用于形成或更新地質(zhì)模型。掃描模塊可以包括用于產(chǎn)生關(guān)于梯段的超光譜地質(zhì)信息的一個或更多個超光諳成像器。掃描模塊還可以包括用于捕獲幾何信息的激光掃描儀.在第三方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)處理站，該數(shù)據(jù)處理站包括接,塊，用于接收與所關(guān)心的區(qū)域有關(guān)的地質(zhì)和地理lft據(jù)；處理模塊，用于處理地質(zhì)和地理數(shù)據(jù)以對存在于在該區(qū)域內(nèi)的礦藏進(jìn)行礦物等級評估。數(shù)據(jù)處理站還可以包括指令模塊，該指令模塊用于至少部分地取決于礦物等級評估發(fā)出挖掘指令。在另一方面，本發(fā)明提供了計算^序代碼，該代碼包括至少一條指令，當(dāng)該指令由計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行時，4吏該系統(tǒng)實現(xiàn)上述方法，在另一方面，本發(fā)明提供了提供有所述計算初4呈序代碼的計算機(jī)可讀介質(zhì)'在另一方面，本發(fā)明提供了一種采礦的方法，該方法包括接收與所關(guān)心的區(qū)域有關(guān)的地質(zhì)和地理數(shù)據(jù)；以及處理該地質(zhì)和地理數(shù)據(jù)以對存在于所關(guān)心區(qū)域內(nèi)的礦藏進(jìn)行礦物等級評估。所述采礦的方法還可以包括至少部分地取決于礦物等級評估發(fā)出挖掘指令的步驟。所關(guān)心的區(qū)域可以是礦梯段的梯段面.根據(jù)下面參考附圖僅以示例方式對本發(fā)明實施例進(jìn)行的說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將會變得清楚，其中圖l是根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的示意圖2是示出用于利用圖1的系統(tǒng)生成三維地質(zhì)圖的方法步驟的框以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于形成三維模型的方法步驟的流程圖。具體實施例方式可以使用反射和發(fā)射光鐠技術(shù)來獲得關(guān)于物體或物料的化學(xué)成分的信息。光諳技術(shù)的優(yōu)點是其可在近或遠(yuǎn)范圍處使用。光謙技術(shù)的缺點是其對物體化學(xué)性質(zhì)和/或結(jié)構(gòu)的小的改變是敏感的?？梢酝ㄟ^使用光譜技術(shù)進(jìn)行分析的一種物體是礦體。雖然物料成分的變化經(jīng)常引起光謙特征的位置和形狀的偏移，且礦體中要檢查的光鐠特征可能相當(dāng)復(fù)雜，但是光鐠技術(shù)仍然具有4艮大的潛力來估計和分類諸如巖石類型和/或等級的關(guān)鍵地質(zhì)屬性。利用成像光鐠儀或超光鐠照相機(jī)來產(chǎn)生超光譜圖像。超光鐠傳感器收集數(shù)百波段中的數(shù)據(jù).這些測量產(chǎn)生"連續(xù)的"光譜，該"連續(xù)的"光譜可以在調(diào)整和校正之后與反射光鐠庫進(jìn)行比較。通常，超光鐠照相機(jī)收集越過圖像中空間線的全部光譜，并需要進(jìn)行掃描以便建立光譜圖像.通過結(jié)合幾何掃描儀(諸如用于光檢測和測距(Lidar，LightDetectionandranging)掃描的激光掃描儀)使用成像光^^或超光鐠照相機(jī)，可以建立諸如礦梯段面的掃描地形的地質(zhì)圖和模型。通過將幾何(例如，Lidar掃描)數(shù)據(jù)與超光譜數(shù)據(jù)相融合，可以生成環(huán)境的三維地質(zhì)模型。術(shù)語"融合"指將來自多個源的信息相結(jié)合以創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)模型，或?qū)⑿滦畔⑴c數(shù)據(jù)模型的已有信息相結(jié)合來更新數(shù)據(jù)模型。所述多個源可以是相同種類的或不同種類的源。來自多個源的信息通常具有不同的特性，但是4I:供關(guān)于相同測量參數(shù)的信息.例如，在本申請中，將關(guān)于所關(guān)心的區(qū)域的化學(xué)成分信息(來自超光謙數(shù)據(jù))與相同區(qū)域的幾何信息(例如來自Lidar掃描)相融合，以創(chuàng)建該區(qū)域的三維模型。信息的融合可能需JH吏用融合算法。如將在下面更詳細(xì)說明的，這種用于挖礦的模型(或該模型的一部分)可以有利地用于采礦挖掘內(nèi)礦藏的空間控制和分類。參考圖l，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的涉及采礦的系統(tǒng)IO。系統(tǒng)10包括掃描模塊12,在本例中，掃描模塊12包括兩個超光諳照相機(jī)16，其被設(shè)置成進(jìn)行關(guān)于所關(guān)心的區(qū)域(在當(dāng)前說明的實施例中，是礦梯段的"梯段面")的化學(xué)特性的測量。掃描模塊12還包括幾何掃描儀14，用于進(jìn)行關(guān)于所關(guān)心的區(qū)域的幾何特性的測量。幾何掃描儀14可以包括RGB照相機(jī)23和測距掃描儀25。例如，如下面所說明的，一種可能的幾何掃描儀14是設(shè)置有(激光形式的)測距掃描儀和一起安裝的RGB照相機(jī)的RieglLMS-Z420i激光掃描儀。本例中的幾何掃描儀14被用于Lidar掃描。可選擇地，可以采用幾何掃描儀和掃描技術(shù)，例如雷達(dá)和聲納(當(dāng)然，取決于所關(guān)心的區(qū)域的特性)?？蛇x擇地，可以使用被動傳感器/傳感技術(shù)，例如，使用用于測量由所關(guān)心的區(qū)域中的物體所反射的光的照相機(jī)，以便獲得物體光鐠的空間表示.雖然照相機(jī)只給出了二維表示，可以通it^不同有利位置拍攝若干照片并4吏用三角測量方法(即，立體觀測)來獲得三維信息。為了能夠提供絕對位置信息作為幾何信息的一部分，車輛18還設(shè)置有用于接收GPS信號的接收器(未示出)。掃描模塊12耦合到移動車輛18，移動車輛18可以是自推動的車輛或可以是拖在牽引車之后的拖車等。該車輛或牽引車可以在遠(yuǎn)程機(jī)器人控制下由司機(jī)進(jìn)行直接控制，或可以是自治(即，人工智能)單元。車輛18攜帶用于M光鐠照相機(jī)16和幾何掃描儀14向處理站20發(fā)送測量數(shù)據(jù)的發(fā)送器19。在一個實施例中，使用標(biāo)準(zhǔn)射頻協(xié)議來發(fā)送測量數(shù)據(jù)。處理站20采取耦合到接收器22的遠(yuǎn)程計算系統(tǒng)的形式。如前所述，計算系統(tǒng)20用于處理由超光鐠照相機(jī)14和幾何掃描儀16二者所采集的測量數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和生成提供梯段面的高空間和光語覆蓋范圍的三維地形模型。1^,系統(tǒng)20可以利用地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和地形圖^Mt遍及梯段面的物料進(jìn)行礦物等級評估，并根據(jù)那些評估(或者單獨地或者與進(jìn)一步輸入相結(jié)合)，來根據(jù)等級對物料進(jìn)行分類以便提取和進(jìn)一步處理。可以根據(jù)在鉆孔之前或之后但在^JC之前進(jìn)行的梯段面的第一掃描獲得初始評估。然后，可以通過將該初始評估與從該梯段面的一個或多個隨后的掃描獲取的數(shù)據(jù)、和/或通過檢驗鉆取物(dri11cutting)獲得的數(shù)據(jù)相結(jié)合來改進(jìn)該初始評估，以允許產(chǎn)生梯段中的礦物等級的最終分類。然后可以使用礦物等級的最終確定結(jié)果/評估和分類來確定對所采物料的處置，將初始的^C前模型(使用爆破前的掃描/評估構(gòu)造的)與M后模型(使用;^IM!JC后的掃描/評估構(gòu)造的)進(jìn)行比較還可以用來評估梯段中的物料在M期間的移動。計算系統(tǒng)20還可以存儲礦中名戶物資源的模型，并使用超光譜和/或Lidar數(shù)據(jù)來更新該模型。圖2提供了處理30的框圖，處理30涉及使用來自掃描模塊12的數(shù)據(jù)來提供三維iiMr圖/模型。在處理32中，處理站20使用來自測距掃描儀25的數(shù)據(jù)來生成關(guān)于梯段的測距數(shù)據(jù)(或測距圖像).在處理34中，處理站20使用來自RGB照相機(jī)23的數(shù)據(jù)來生成梯段的RGB數(shù)據(jù)(或RGB圖像)。生成RGB數(shù)據(jù)可能本身需要實際的處理，或者可以由RGB照相機(jī)23將可用的RGB數(shù)據(jù)直接提供給處理站20。在處理36中，處理站20通過將處理32的測距數(shù)據(jù)與處理34的RGB數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄(register)(融合)來生成梯段的幾何表示。該記錄可以以^艮多方式來實現(xiàn)。例如，如果使用RieglLMS-Z420i掃描儀，則設(shè)置并校準(zhǔn)該掃描儀，使得(提供RGB數(shù)據(jù)的)RGB照相機(jī)23和(提供測距數(shù)據(jù)的)激光掃描儀14具有對齊的坐標(biāo)軸，該坐標(biāo)軸可以在對測距數(shù)據(jù)與RGB照片進(jìn)行記錄時使用。向可用于這種記錄的RieglLMS-Z420i掃描儀提供軟件。在處理38中，處理站20使用來自超光謙照相機(jī)16的數(shù)據(jù)來生成關(guān)于梯段的超光謙數(shù)據(jù)(或超光譜圖像)。在處理40中，使用專題繪圖(thematicmapping)來分4斤在處理38中生成的超光鐠數(shù)據(jù)，并將梯段中的物質(zhì)分類。如在本領(lǐng)域所〃>知的，專題繪圖包括查看超光鐠圖像中示出的吸收波段并通過將已知物質(zhì)(例如鐵或赤鐵礦)的吸收波段與這些物質(zhì)進(jìn)行匹配來繪制關(guān)于物質(zhì)的數(shù)據(jù)區(qū)域(或，如果期望的話，各個〗象素)。在處理42中，處理站20通過記錄(或融合)處理40的分類數(shù)據(jù)與處理36的幾何數(shù)據(jù)(即，已經(jīng)記錄的幾何和RGB數(shù)據(jù))來生成三維地質(zhì)圖。這里的記錄可以例如是通it^j"RGB數(shù)據(jù)和分類^t據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的圖像處理技術(shù)(諸如邊緣檢測)來實現(xiàn)的?？蛇x擇地，如下所i兌明的，可以利用校準(zhǔn)板來記錄分類數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)?？梢岳斫?，可以串行或并行執(zhí)行上面所述的處理(當(dāng)然，一個處理需要來自前一處理的輸入的情況除外)。例如，處理38到40可以與處理32到36并^ft運行。為了實現(xiàn)上面的功能，處理站20可以采用標(biāo)準(zhǔn)的計算^U^件，諸如主板IIO、中央處理單元U2、隨MM儲器114、^Jtll6以及連網(wǎng)硬件118。除了硬件之外，系統(tǒng)20還包括駐留在^it上并與硬件一起工作MicrosoftWindowsTMXP操作系統(tǒng))。在這點上，服務(wù)器14的硬盤116裝載有用于如前所迷地生成地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和地形模型并進(jìn)行相關(guān)礦物等級評估的處理模塊。還可以提供指令模塊，用于至少部分地取決于從處理模塊輸出的礦物等級評估來發(fā)出挖掘指令。還提供了可視顯示單元120，其用于以圖形方式向用戶顯示地形圖。計算系統(tǒng)20耦合到用于存儲前述測量數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)以及模型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫122。更詳細(xì)地說，掃描模塊12可以利用可購得的超光譜照相機(jī)和激光掃描儀。例如，對于鐵礦體的檢查，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有下面特性的NeoHySpexVNIR和SWIR照相機(jī)是合適的。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>VNIR照相機(jī)可以被用來檢測鐵礦，而粘土礦可以用SWIR圖像^"測。取決于所需數(shù)據(jù)的性質(zhì)，不同照相機(jī)既可以被單獨使用也可以結(jié)^H^吏用。適當(dāng)?shù)膸缀螔呙鑳x(如果要使用Lidar技術(shù)的話)是3D激光掃描儀,諸如設(shè)置有激光器和RGB照相機(jī)二者并具有下面特性的RieglLMS-Z420i掃描儀。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>超光譜照相機(jī)和幾何掃描儀具有內(nèi)置的掃描移動，使得它們可以被安裝到移動車輛18,以用來掃描周圍的地形。照相機(jī)和掃描儀可以被配置來在車輛移動的同時連續(xù)地掃描周圍的地形，或可以從選定的位置ii行周期性的測量(在車輛移動期間或在車輛靜止時)。原始超光謙圖像由一組沒有物理單位的數(shù)字?jǐn)?shù)值(DN)組成。使用照相機(jī)#,將這些數(shù)字值轉(zhuǎn)換為傳感器處的輻射率(at-sensorradiance)[W.nm入sr:nT2。輻射率部分地取決于輸入太陽能的光鐠強(qiáng)度，如此，它對于與庫的比較或與多時或多傳感器數(shù)據(jù)一起工作是無用的。為了將數(shù)據(jù)皿化，將像素輻射率除以入射光輻射率。該處理給出反射率。存在不同的計算反射率的方法。已經(jīng)開發(fā)了多種沒有顯式使用大氣數(shù)據(jù)和模型的經(jīng)驗技術(shù)。因此，它們通常被稱為規(guī)^f匕技術(shù)。一種可以采用的規(guī)格化技術(shù)是使用具有已知光傳的校準(zhǔn)板，通過該校準(zhǔn)板可以計算入射光的輻射率，以使圖像能夠轉(zhuǎn)換為反射率。為了這個目的，一系列的校準(zhǔn)板可以被放置在遍及/沿著梯段面的空間位置處。如果使用的話，校準(zhǔn)板還可以被用來記錄超光諳數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)(如上面的處理42所述)。可以如下在露天礦使用如上所述的系統(tǒng)10:1.在鉆孔和^MC之前，從被挖掘的礦獲取信息。這可以建立用于資源模型的礦化、比較和更新的記錄起始點.巖石表面上覆蓋的塵土可能是一個問題，所以可能需要在用灑水車或雨水沖洗之后識別干、濕掃描之間的差別。2.在鉆孔后通it^面和鉆取物(鉆取錐形物)的超光謙掃描來獲取信息。這可以突出位于梯段內(nèi)的物料的礦化和粗略幾何形狀。3.在^^獲取信息以評估礦化運動。再次，如果必要，可以通過沖洗該區(qū)域來解決灰塵覆蓋的影響，以便獲得準(zhǔn)確的估計。4.在挖掘期間獲取信息，以提供正在采挖的礦確切是什么的連續(xù)的評估。這將使得可以進(jìn)行挖掘指令的調(diào)和以及動態(tài)調(diào)整，即，所挖掘的物料中什么是礦物以及什么是廢料.這還使得可以使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)來動態(tài)更新資源模型。5.對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以推斷梯段之下的幾何形狀、礦化連續(xù)性和等級，并f^更新資源模型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，車輛和處理系統(tǒng)可以4吏用任何合適的通信技術(shù)進(jìn)行通信，而不限于上述實際的通信技術(shù)。例如，通信可以通過包括無線電網(wǎng)絡(luò)、紅外網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)等的任何無線或有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。同樣地，前述處理系統(tǒng)可以通過任何適當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)軟件和硬件來實現(xiàn)，且不限于附圖和所述實施例所示的特定架構(gòu)。任何特定架構(gòu)可以祐J吏用，包括客戶端服務(wù)器設(shè)置、大型機(jī)、獨立或連網(wǎng)的計算機(jī)等。例如，系統(tǒng)可以整個地包括在單個獨立的構(gòu)造中，從而個人計算機(jī)包括用來實現(xiàn)前述實施例的全部模塊。例如，可以以車栽的方式提供處理站，使得全部員被集成為單個單元。雖然為了說明的目的在上面與采礦應(yīng)用相關(guān)地描述了本發(fā)明，但^當(dāng)理解，本發(fā)明的其它應(yīng)用也是可能的。概括地，參考圖3，本發(fā)明可以被用來形成所關(guān)心的區(qū)域的三維模型，該模型既包括幾何信息又包括化學(xué)成分信息。在步驟52中，帶有掃描模塊12的車輛18穿過感興趣的區(qū)域，以使用超光鐠照相機(jī)16(提供化學(xué)成分信息)和幾何掃描儀14(提供幾何信息)進(jìn)行該區(qū)域的初始掃描。取決于地形，車輛18可以被配置成通過飛行、車輪運輸和水下/水上運輸來穿過該區(qū)域。在步驟54中，將來自初始掃描的數(shù)據(jù)提供到處理站20。如上所述，可以通過無線通信協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到處理站20?？蛇x擇地，處理站可以由車輛18攜帶，并且通過有線通信協(xié)議向其提供數(shù)據(jù).在步驟56中，處理站20融合化學(xué)成分信息和幾何信息，以便生成所關(guān)心的區(qū)域的三維模型，該模型提供關(guān)于所關(guān)心的區(qū)域的幾何及化學(xué)成分二者的信息。在步驟58中，如果期望/需要的話，車輛18可以再次穿過部分或全部所關(guān)心的區(qū)域，以進(jìn)行進(jìn)一步的掃描并獲得進(jìn)一步的幾何和化學(xué)成分信息.在步驟60中，將來自進(jìn)一步掃描的數(shù)據(jù)提供到處理站20，且在步驟62中，數(shù)據(jù)處理站20使用來自進(jìn)一步掃描的數(shù)據(jù)以更新步驟56的模型并/或創(chuàng)建新的模型。在需要進(jìn)一步的準(zhǔn)確度的情況下，更新在步驟56中生成的模型可能是適當(dāng)?shù)摹．?dāng)想要進(jìn)行初始掃描時的區(qū)域和進(jìn)一步掃描時的區(qū)域之間的比較時，創(chuàng)建該區(qū)域的另外模型是有用的。根據(jù)需要或期望，可以重復(fù)步猓58到62，或者如果只需要一次掃描，則可以全部省略步驟58到62。在步驟64中，使用在步驟58和/或步驟62中生成的模型。應(yīng)當(dāng)理解，模型的實際使用將取決于應(yīng)用.例如，在上述采礦實施例中，模型可以用來確定最適當(dāng)?shù)你@孔位置，對礦物進(jìn)行分類和處理，和/或確定^C之后礦內(nèi)的運動。這里使用的術(shù)語"包括"(以及其語法變型)等同于術(shù)語"包含"，并不應(yīng)該被認(rèn)為排除其它特征、步驟或整數(shù)的存在。應(yīng)當(dāng)理解，在本說明書中公開和限定的發(fā)明涵蓋文本或附圖中提到或明顯的各個特征當(dāng)中兩個或更多個特征的全部可選組合.所有這些不同組合構(gòu)成本發(fā)明的各個可選方面.權(quán)利要求1.一種采礦方法，包括使用配備有掃描模塊的車輛對礦梯段的梯段面進(jìn)行掃描，以獲得幾何和地質(zhì)信息；根據(jù)由梯段面掃描提供的所述信息對所述梯段面處的物料進(jìn)行礦物等級評估；從所述梯段移除物料；以及運輸所移除的物料以便處理，其中，所述移除、運輸和處理中的至少一個是至少部分地取決于礦物等級評估進(jìn)行的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述掃描模塊包括超光鐠成像器來生成所述梯段面的超光鐠圖像，所^光鐠圖像包括關(guān)于所述梯段面處的所述物料的地質(zhì)信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所iiil光譜成像器包括成像光鐠儀和/或超光鐠照相機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述掃描模塊還包括幾何掃描儀，用于生成關(guān)于所述梯段面的幾何信息，所述方法還包括融合由所述激光掃描儀生成的幾何信息和由所述超光鐠成^(象器生成的地質(zhì)信息，以產(chǎn)生關(guān)于所述梯段面的幾何和地質(zhì)信息的模型。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述幾何掃描儀是激光器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述車輛沿著所述梯段在間隔開的位置之間移動，其中在所述位置處，所述車輛停下以便由所述掃描^掃描周圍地形。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述掃描模塊在所述車輛沿著所述梯段面移動時掃描周圍地形。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，還包括述梯段;分析通過鉆所^^:孔而產(chǎn)生的鉆取物；以及其中所述鉆取物分析的結(jié)果被用作進(jìn)行所述礦物等級評估的因素。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，對所述鉆取物的分析由所述掃描模塊進(jìn)行。10.M權(quán)利要求i至9中任一項所述的方法，其中，由所述掃描模塊掃描所述梯段面的步驟在鉆漆破孔之前進(jìn)行。11.根據(jù)權(quán)利要求i至io中任一項所述的方法，其中，掃描所述梯段面的步驟在鉆^c孔之后進(jìn)行。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，還包括在所述梯段之后使用所述掃描模塊對所述梯段面進(jìn)行進(jìn)一步掃描的步驟。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述進(jìn)一步掃描的結(jié)果用于評估在所ii^:期間所述梯段中物料的移動。14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述進(jìn)一步掃描的結(jié)果用作進(jìn)行所述礦物等級評估的因素。15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，還包括在從所述梯掃描的步驟。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述附加掃描的結(jié)果用作進(jìn)行所述礦物等級評估的因素。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的方法，其中，所述掃描模塊集成接收器以接收GPS位置信號，以便用于生成所述幾何信息。18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的方法，還包括g化由所i^光鐠成像器生成的數(shù)據(jù)的步驟，19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括將一個或更多個光譜成像校準(zhǔn)部件放置在所述梯段面上間隔開的位置處的步驟，并且，其中所述規(guī)格化由所述超光鐠成像器生成的數(shù)據(jù)的步驟包括為了掃描所述光鐠成像校準(zhǔn)部件或每個光譜成g準(zhǔn)部件，獲得與入射光輻射率有關(guān)的輻射率數(shù)據(jù)，以及使用所述輻射率數(shù)據(jù)以娟恭化由所^光鐠成像器生成的數(shù)據(jù)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述部件包括具有已知光譜的反射表面的校準(zhǔn)板。21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的方法，其中，來自所述掃描模塊的數(shù)據(jù)從所述車輛被傳送到處理站.22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述掃描模塊lft據(jù)在所述處理站處進(jìn)行處理以形成地質(zhì)圖。23.根據(jù)權(quán)利要求21或權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述掃描模塊數(shù)據(jù)用作礦地質(zhì)模型的輸入。24.根據(jù)權(quán)利要求4至23中任一項所述的方法，其中，所述幾何掃描儀包括照相機(jī)。25.—種用于開^Jf廣的系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理站；能夠沿著礦梯段面移動并且配備有掃描模塊的車輛，所述掃描模塊用于掃描所述梯段面并生成關(guān)于所述梯段的幾何和地質(zhì)信息；以及發(fā)送器，用于將所述幾何和地質(zhì)信息發(fā)送到所述處理站。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述處理站配^"有處理器，用于將來自所述掃描模塊的所述幾何和地理信息數(shù)據(jù)融合成地質(zhì)圖。27.根據(jù)權(quán)利要求25或權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器用于形成或更新地質(zhì)模型。28.根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述掃描模塊包括一個或更多個超光語成像器，用于產(chǎn)生關(guān)于所述梯段的超光鐠地質(zhì)信息。.29.根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述掃描模塊還包括用于捕獲幾何信息的激光掃描儀。30.—種數(shù)據(jù)處理站，包括接,塊，用于接收與所關(guān)心的區(qū)域有關(guān)的地質(zhì)和地理數(shù)據(jù)；處理模塊，用于處理所述地質(zhì)和地理數(shù)據(jù)以對存在于所述區(qū)域內(nèi)的礦藏進(jìn)行礦物等級評估；以及指令模塊，用于至少部分地取決于所述礦物等級評估發(fā)出挖掘指令。31.計算機(jī)程序代碼，包括至少一條指令，當(dāng)所述指令由計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行時，使所述系統(tǒng)實施根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述的方法。32.—種計算機(jī)可讀介質(zhì)，提供根據(jù)權(quán)利要求31所述的計算M序代碼。全文摘要本發(fā)明公開了用于三維礦物學(xué)建模的掃描系統(tǒng)，其中的采礦方法包括使用配備有掃描模塊的車輛對礦梯段的梯段面進(jìn)行掃描，以獲得幾何和地質(zhì)信息；根據(jù)由梯段面掃描提供的信息對梯段面處的物料進(jìn)行礦物等級評估；從梯段移除物料；以及運輸所移除的物料以便處理。所述移除、運輸和處理中的至少一個是至少部分地取決于礦物等級評估進(jìn)行的。文檔編號E21C41/00GK101557452SQ20091012731公開日2009年10月14日申請日期2009年3月4日優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日發(fā)明者休·達(dá)蘭特-懷特,胡安·涅托,艾倫·布萊爾申請人:悉尼大學(xué)