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龙图腾网获悉北京交通大学申请的专利全息模拟不规则道砟颗粒的多面体单元构建方法及系统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：CN115965757B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23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：202211662405.2，技术领域涉及：G06T17/10；该发明授权全息模拟不规则道砟颗粒的多面体单元构建方法及系统是由肖宏;张智海;高亮;刘光鹏;迟义浩;王阳;金锋;姚明昕;徐梧桐;马建军;时光明;曹宇泽设计研发完成，并于2022-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本全息模拟不规则道砟颗粒的多面体单元构建方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种全息模拟不规则道砟颗粒的多面体单元构建方法及系统，属于铁路有砟轨道设计技术领域，通过全息摄像法的全息记录和波前再现获取了道砟颗粒三维影像，获得了道砟颗粒的三维几何体，实现了道砟颗粒三维轮廓的高保真还原，利用虚拟道砟颗粒三维投影平台及边缘检测算法提取了各个投影面内道砟颗粒的二维几何廓形，基于平行线法则选取或更新了用于构造各阶多边形的特征点，利用“平面重构‑空间融合”方法，通过空间几何体求交集的方式构建了各阶多面体单元；提出利用随机点序列概率法计算了各阶多面体单元体积，并通过体积相似率确定了用于离散元建模的多面体单元阶数，提高多面体单元的模拟精度，实现了形态各异道砟颗粒的精细化建模。

本发明授权全息模拟不规则道砟颗粒的多面体单元构建方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种全息模拟不规则道砟颗粒的多面体单元构建方法，其特征在于，包括： 通过全息摄像法的全息记录和波前再现获取道砟颗粒三维影像； 利用图像处理技术对道砟颗粒三维影像进行处理，获得道砟颗粒的三维几何体； 利用虚拟道砟颗粒三维投影平台及边缘检测算法提取道砟颗粒的三维几何体各个投影面内道砟颗粒的二维几何廓形； 根据二维道砟轮廓点距离坐标轴最远的原则选取一阶特征点，构建一阶四边形，利用提出的“平面重构-空间融合”方法生成一阶多面体道砟颗粒；包括：在每个投影面得到的道砟颗粒二维轮廓图中，沿着坐标轴方向在闭合的轮廓线上找到距离坐标轴最远的四个特征点，分别记为一阶点集1-P1＝{a1,a2,a3,a4}、1-P2＝{b1,b2,b3,b4}和1-P3＝{c1,c2,c3,c4}；将三个点集内的坐标点，分别按照逆时针方向首尾相连，重构出3个一阶四边形，记为1-S1、1-S2和1-S3；将3个一阶四边形沿着各自法线方向进行拉伸得到了3个一阶棱柱，分别记为1-V1、1-V2和1-V3；然后根据空间几何体求交集的方式得到一阶多面体道砟颗粒B1：B1＝1-V1∩1-V2∩1-V3； 根据平行线法则用于更新构造二阶及以上多边形的特征点，并结合“平面重构-空间融合”方法生成多阶多面体道砟颗粒单元；平行线法则延伸特征点的过程包括：做四条平行于一阶四边形1-S1边L1、L2、L3、L4的平行线分别为L11、L12、L13、L14；将L11、L12、L13、L14沿着远离质心方向缓慢平移，与道砟颗粒轮廓产生交点；当平行线L11、L12、L13、L14与投影面道砟颗粒轮廓的局部凸边界的距离d0最大时，停止平移，记录特征点坐标；以一阶点集为基础，增加坐标点a5、a6、a7、a8，得到二阶点集2-P1＝{a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8}；其中，只更新增加d0大于道砟粒径5％的平行线与道砟二维轮廓的交点，当交点个数大于等于2时，按照2个交点更新增加，且需要保证交点间距大于道砟粒径5％；以二阶点集为基础，增加坐标点a9、a10、a11，得到三阶点集3-P1＝{a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10,a11}； 根据随机点序列概率法获得各阶多面单元的体积，并通过计算与真实道砟颗粒之间的体积相似率，确定模拟道砟颗粒的多面体单元阶数。

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