[發明專利]工程邊坡實時數字地質編錄系統

有效

• 申請號: 201310343259.1
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103438864A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 蔡耀軍;胡瑞華;黃超;胡迎松;練超;王小波;姬俊虎;李書
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司;水利部長江勘測技術研究所
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;余麗霞

1.一種工程邊坡實時數字地質編錄系統，包括計算機（1）和攝影裝置（2），其特征在于：設置兩臺相同的攝影裝置（2）通過數據線與所述計算機（1）連接，所述計算機（1）包括攝影裝置控制模塊（3）、影像解析模塊（4）、產狀計算及編錄圖模塊（5）和邊坡三維網格構建模塊（6）；

所述攝影裝置控制模塊（3）用于接收輸入的攝影裝置（2）的參數，控制兩臺攝影裝置（2）接收預覽影像，判斷出合格的預覽影像后控制兩臺攝影裝置（2）同時拍攝，并將拍攝的影像存入影像庫；所述影像解析模塊（4），根據攝影裝置（2）的參數信息讀出畸變參數，從影像庫中讀入影像，完成影像的畸變校正，讀入邊坡控制點坐標，完成幾何校正，根據邊坡控制點定位,自動拼接影像；

所述產狀計算及編錄圖模塊（5），畫出要計算產狀的結構面或裂隙鍵，調入該部位的左右兩張影像，自動匹配兩張影像的同名點，解算出三個以上點的三維坐標，計算出結構面或裂隙的產狀，完成標注生成編錄圖；

所述邊坡三維網格構建模塊（6），計算邊坡匹配點三維坐標，基于OpenGL進行渲染，分別進行點云顯示、構建三角網顯示，輸出三維坐標數據文本文件。

2.根據權利要求1所述的工程邊坡實時數字地質編錄系統，其特征在于：所述計算機（1）還包括圖像預處理模塊（7），用于影像解析處理前的預處理，以便更好地進行圖像分析，預處理主要包括圖像分幅編碼、物方控制點坐標系轉換、相機姿態計算。圖像分幅編碼，現場采集的圖像分布在施工地坡面的各個部位，對采集的圖像進行統一編碼，以便進行后續維護和管理；野外施測的控制點是大地坐標系下的坐標，大地坐標系是左手坐標系，為后續處理的方便應先將其轉化為工程坐標系。相機姿態計算是相機拍攝時的外方位元素，是后續反算大地坐標重要的步驟。

3.根據權利要求1所述的工程邊坡實時數字地質編錄系統，其特征在于：所述影像解析模塊（4）包括圖像分析單元（8），所述圖像分析單元（8）用于對采集回來的圖像進行解析處理，主要包括圖像校正、圖像拼接；圖像校正，在現場采集回來的圖像受施工地、天氣、光照的影響，需要對采集回來的圖像進行校正處理，其中包括改進鏡頭畸變的畸變校正及幾何校正；圖像拼接，在拍攝過程中，由于一段坡面的距離較長，拍攝時是將坡面分割成若干的部分進行拍攝，在分析的過程中進行圖像拼接操作便于對整個坡面進行整體分析。

4.根據權利要求1所述的工程邊坡實時數字地質編錄系統，其特征在于：所述產狀計算及編錄圖模塊（5）包括裂隙產狀生成單元（9），所述裂隙產狀生成單元（9）用于將坡面裂隙產狀分析的結果以文本或其他形式表示和保存，對裂隙產狀的分析結果，以兩種方法表示：第一，在坡面圖像上用線和文字直觀的描述產狀信息，包括走向、傾向和傾角信息；第二，以文本形式保存產狀的分析結果，便于存儲和保存。裂隙的產狀由裂隙走向、傾向和傾角表示，走向即坡層面與水平面交線的延伸方向，走向線就是層面上的水平線，傾向即層面上與走向垂直并指向下方的直線，它的水平投影方向為傾向，傾角即層面與水平面的交角，其中沿傾向方向測量得到的最大交角稱為真傾角，坡層層面在其它方向上的交角稱為視傾角。其中還包括查詢單元（10），用于根據圖像和坡面裂隙信息進行雙向查詢，包括根據圖像查詢圖像中裂隙的產狀信息；根據裂隙的產狀信息查看包含該類裂隙的圖像信息。

5.根據權利要求1所述的工程邊坡實時數字地質編錄系統，其特征在于：所述邊坡三維網格構建模塊（6），計算邊坡匹配點三維坐標，基于OpenGL進行渲染，分別進行點云顯示、構建三角網顯示，輸出三維坐標數據文本文件。