基于點云的巖體間距與粗糙度的自動化提取
本文關鍵詞: 點云 雙目三維重構(gòu)技術 隧道 巖體間距 粗糙度 出處:《地下空間與工程學報》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:基于單相機雙目三維重構(gòu)技術,提出一種獲得隧道掌子面三維點云模型的規(guī)范化拍攝流程和自動化提取巖體間距與粗糙度特征參數(shù)的方法。間距信息自動化提取流程為采用基于張量投票理論及其優(yōu)化處理技術識別結(jié)構(gòu)面跡線,通過分組、產(chǎn)生虛擬測線與跡線相交,從而得到各組的平均間距。粗糙度信息自動化提取流程為對巖體分別沿著水平和垂直方向均勻切割獲得二維粗糙度輪廓線,采用均方根與粗糙度系數(shù)(JRC,joint roughness coefficient)的關系計算不同位置不同方向的JRC。將該方法應用于安徽明堂山隧道在建隧道掌子面三維點云模型的獲取以及巖體間距和粗糙度特征參數(shù)的提取中,并給出了計算結(jié)果;趩蜗鄼C雙目三維重構(gòu)技術優(yōu)勢在于可在環(huán)境惡劣的在建隧道中獲得穩(wěn)定的、精度較高的掌子面三維點云模型;對巖體間距和粗糙度特征參數(shù)進行自動化提取,作為自動化的測試計算方法,可為工程應用提供一定參考。
[Abstract]:Based on the single camera binocular 3D reconstruction technology, This paper presents a standardized shooting process for obtaining 3D point cloud model of tunnel face and a method for automatically extracting characteristic parameters of distance and roughness of rock mass. The automatic extraction process of spacing information is based on Zhang Liang voting theory. The optimum processing technology identifies the trace line of the structure surface, By grouping, virtual measuring lines intersect with trace lines, and the average spacing of each group is obtained. The automatic extraction process of roughness information is to cut the rock mass evenly along the horizontal and vertical directions to obtain two-dimensional roughness contours. The relationship between root mean square (RMS) and roughness coefficient is used to calculate the JRCs in different positions and directions. The method is applied to the acquisition of 3D point cloud model on the face of the tunnel under construction in Mingtang Mountain Tunnel, Anhui Province, as well as the distance and roughness of rock mass. In the extraction of characteristic parameters, Based on the single camera and binocular 3D reconstruction technology, we can obtain a stable and accurate 3D point cloud model of palm surface in a tunnel under construction in a bad environment. The automatic extraction of the characteristic parameters of rock mass spacing and roughness, as an automatic test and calculation method, can provide a certain reference for engineering application.
【作者單位】: 同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室;同濟大學地下建筑與工程系;
【基金】:國家自然科學基金重點項目(41130751,41272289) 中央高;究蒲袠I(yè)務費專項資金
【分類號】:U452.1
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,本文編號:1498103
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