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岩体结构面自动识别方法及系统技术方案

技术编号:23786167 阅读:35 留言:0更新日期:2020-04-14 23:58
本发明专利技术提供了岩体结构面自动识别方法及系统。其中,岩体结构面自动识别方法,包括匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像,使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应;提取全景二维影像中的结构面迹线,根据坐标的对应关系,识别出三维激光点云数据中对应的三维结构面迹线,进而得到三维结构面迹线长度;根据结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系,预测出结构面圆盘直径范围;利用三维激光点云数据中的三维结构面迹线来拟合结构面圆盘,使得结构面迹线上的所有点与结构面圆盘的距离之和最小,最终判定拟合的结构面圆盘所在的平面为岩体结构面,且岩体结构面的直径范围与结构面圆盘直径范围相同。

Automatic recognition method and system of rock structural plane

【技术实现步骤摘要】
岩体结构面自动识别方法及系统
本专利技术属于岩体结构面自动识别领域,尤其涉及一种岩体结构面自动识别方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。专利技术人发现,传统的岩体结构方法仅能识别二维图像中的岩石裂隙,未考虑三维点云数据与全景影像数据两者结合以及结构面直径与结构面迹长关系,默认结构面无线延伸;而且受施工现场光线影响较大,岩石突起产生的阴影对自动识别产生较大的影响,导致识别准确率低。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术的第一个方面提供一种岩体结构面自动识别方法,其将三维点云数据与全景影像数据两者结合的同时,考虑结构面直径与结构面迹长关系,以提高岩体面结构的识别准确率。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种岩体结构面自动识别方法,包括:接收岩体结构周围的全景二维影像及三维激光点云数据;匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像,使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应;提取全景二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩体结构面自动识别方法,其特征在于,包括:/n接收岩体结构周围的全景二维影像及三维激光点云数据;/n匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像,使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应;/n提取全景二维影像中的结构面迹线,根据坐标的对应关系,识别出三维激光点云数据中对应的三维结构面迹线,进而得到三维结构面迹线长度;/n根据结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系,预测出结构面圆盘直径范围;/n利用三维激光点云数据中的三维结构面迹线来拟合结构面圆盘,使得结构面迹线上的所有点与结构面圆盘的距离之和最小,最终判定拟合的结构面圆盘所在的平面为岩体结构面,且岩体结构...

【技术特征摘要】
1.一种岩体结构面自动识别方法,其特征在于,包括:
接收岩体结构周围的全景二维影像及三维激光点云数据;
匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像,使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应;
提取全景二维影像中的结构面迹线,根据坐标的对应关系,识别出三维激光点云数据中对应的三维结构面迹线,进而得到三维结构面迹线长度;
根据结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系,预测出结构面圆盘直径范围;
利用三维激光点云数据中的三维结构面迹线来拟合结构面圆盘,使得结构面迹线上的所有点与结构面圆盘的距离之和最小,最终判定拟合的结构面圆盘所在的平面为岩体结构面,且岩体结构面的直径范围与结构面圆盘直径范围相同。


2.如权利要求1所述的一种岩体结构面自动识别方法,其特征在于,提取全景二维影像中的结构面迹线的过程为:
选择Canny算子检测全景二维影像中岩体结构的边缘,再经霍夫变换将提取的边缘拟合为直线,形成直线化的结构面迹线。


3.如权利要求1所述的一种岩体结构面自动识别方法,其特征在于,根据三维结构面积线的两个端点之间距离,计算出三维结构面迹线长度。


4.如权利要求1所述的一种岩体结构面自动识别方法,其特征在于,结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系为:
p(l≤D≤3l)=0.99
p(l≤D≤10l)=0.01
其中,D为结构面圆盘直径;l为三维结构面迹线长度;p为概率。


5.一种岩体结构面自动识别系统,其特征在于,包括:
数据接收模块,其用于接收岩体结构周围的全景二维影像及三维激光点云数据;
坐标匹配模块,其用于匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像,使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应;
结构面迹线识别...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洪亮秦承帅高雪池孙子正王凯胡杰范宏运崔兰玉杨光宇
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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