[發(fā)明專利]一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置及其測量方法

在審

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• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111024628A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 田青林;潘蔚;陳雪嬌;余長發(fā);劉原麟;李瀚波;李新春
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/25
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

1.一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置，其特征在于：包括：底座(1)、傾斜立柱(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、超長巖心托架(4)、托架滾輪(5)、巖心轉(zhuǎn)動控制平臺(6)、掃描導軌(7)、平移臺(8)、高光譜傳感器(9)、光源(10)、掃描控制終端(12)；兩根平行放置的轉(zhuǎn)軸(3)安裝在底座(1)上；傾斜立柱(2)安裝在底座(1)上的一側(cè)，巖心轉(zhuǎn)動控制平臺(6)位于主體支架的傾斜立柱(2)側(cè)面，用于控制轉(zhuǎn)軸(3)轉(zhuǎn)動的角度；掃描導軌(7)安裝在主體支架的傾斜立柱(2)頂部，平移臺(8)通過連接板固定在掃描導軌(7)的滑塊上，高光譜傳感器(9)安裝在平移臺(8)上；光源(10)安裝在平移臺(8)下端的梯形燈架上，并聚焦于高光譜傳感器(9)正下方；掃描控制終端(12)同時連接掃描導軌(7)與高光譜傳感器(9)，用于控制掃描速度和掃描距離；若干個超長巖心托架(4)位于底座(1)兩側(cè)并一字型排開，每個超長巖心托架(4)上設有兩個托架滾輪(5)；超長巖心(11)位于轉(zhuǎn)軸(3)和托架滾輪(5)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置，其特征在于：所述底座(1)下方安裝有支撐腳和轉(zhuǎn)動輪；傾斜立柱(2)的傾斜角度保證高光譜傳感器(9)位于超長巖心(11)正上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)軸(3)的表面材質(zhì)為橡膠，確保足夠摩擦力帶動超長巖心(11)旋轉(zhuǎn)，兩根轉(zhuǎn)軸(3)間隙小于2cm，能夠支持5-10cm直徑的超長巖心(11)旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置，其特征在于：所述托架滾輪(5)的高度與放置超長巖心(11)的轉(zhuǎn)軸(3)一致。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置，其特征在于：所述巖心轉(zhuǎn)動控制平臺(6)采用觸控面板控制，根據(jù)控制芯片和程序指令將輸入的超長巖心(11)直徑換算得出與轉(zhuǎn)動角度的關系，最終通過設置轉(zhuǎn)動角度及方向來控制超長巖心(11)旋轉(zhuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置，其特征在于：所述光源(10)包括安裝在高光譜傳感器(9)下方的二個對稱的照明燈，其光線聚焦于高光譜傳感器(9)正下方。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的任意一項所述的一種超長巖心高光譜圖像三維掃描裝置的超長巖心測量方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一，將待測超長巖心(11)放置在二根轉(zhuǎn)軸(3)之間，并用超長巖心托架(4)將超長巖心(11)懸空部分支撐在托架滾輪(5)上，調(diào)節(jié)超長巖心托架(4)的高度，使得超長巖心(11)平穩(wěn)置于一個平面；

步驟二，調(diào)節(jié)高光譜傳感器(9)在平移臺(8)上的位置，使得待測超長巖心(11)的中心點位于高光譜傳感器(9)正下方；

步驟三，調(diào)節(jié)光源(10)連接處的角度旋鈕，使得光源(10)的二個照明燈光線聚焦于高光譜傳感器(9)正下方；

步驟四，測量超長巖心(11)的直徑大小，通過巖心轉(zhuǎn)動控制平臺(6)內(nèi)置的控制芯片程序，換算出超長巖心(11)直徑與轉(zhuǎn)動角度的關系，并設定超長巖心(11)轉(zhuǎn)動方向以及每次轉(zhuǎn)動的角度為90°；

步驟五，在掃描控制終端(12)中設置高光譜傳感器(9)的掃描速度和掃描距離，點擊開始進行第一次高光譜圖像掃描；

步驟六，完成第一次掃描后，通過巖心轉(zhuǎn)動控制平臺(6)將超長巖心(11)按照指定方向轉(zhuǎn)動90°，進行第二次高光譜圖像掃描；

步驟七，重復步驟五和步驟六的操作，直至完成四次高光譜圖像掃描，實現(xiàn)對超長巖心(11)第一段的360°三維掃描；

步驟八，向前移動超長巖心(11)，掃描下一段位置，重復步驟五、步驟六和步驟七的操作，直至完成整根超長巖心(11)的高光譜圖像掃描。