[發(fā)明專利]一種三維探測方法、裝置、設(shè)備和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110088793.7
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112904348B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 化希瑞;張邦;劉鐵;郭建湖;劉鐵華;李凱;韋德江;趙威;劉劍;雷理;蔡盛;陳支興;陳應(yīng)君;汪文剛;楊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01V1/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 黃景輝;張穎玲

1.一種三維探測方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于樁底巖溶的探測系統(tǒng)中，所述探測系統(tǒng)包括呈線性預(yù)設(shè)間距排列的多個傳感器，每個傳感器可激發(fā)聲波信號和接收聲波信號，所述方法包括：

基于所述探測系統(tǒng)中第一傳感器發(fā)射聲波信號，獲得第二傳感器接收所述聲波信號覆蓋所述樁底的聲波反射信號；所述第一傳感器為所述探測系統(tǒng)中任一傳感器；所述第二傳感器為除所述第一傳感器以外的任意傳感器；所述探測系統(tǒng)可按預(yù)設(shè)角度進行旋轉(zhuǎn)；所述預(yù)設(shè)角度由旋轉(zhuǎn)的次數(shù)確定；

對所述聲波反射信號進行預(yù)處理，獲得波形成像的波形信號；

獲得在所述樁底預(yù)設(shè)三維空間的成像點，將所述波形信號成像至所述成像點上，確定在所述樁底以下預(yù)設(shè)范圍內(nèi)巖溶的三維空間成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述探測系統(tǒng)可按預(yù)設(shè)角度進行旋轉(zhuǎn)，包括：

獲得所述探測系統(tǒng)的第一位置；

將所述第一位置作為參考位置，以所述第一傳感器為固定點，將所述探測系統(tǒng)按預(yù)設(shè)方向旋轉(zhuǎn)所述預(yù)設(shè)角度，獲得所述探測系統(tǒng)的第二位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述探測系統(tǒng)中第一傳感器發(fā)射聲波信號，獲得第二傳感器接收所述聲波信號覆蓋所述樁底的聲波反射信號，包括：

基于所述第一位置的第一傳感器發(fā)射第一聲波信號，獲得所述第一位置的第二傳感器接收所述第一聲波信號覆蓋所述樁底的第一聲波反射信號；

基于所述第二位置的第一傳感器發(fā)射第二聲波信號，獲得所述第二位置的第二傳感器接收所述第二聲波信號覆蓋所述樁底的第二聲波反射信號；

將所述第一聲波反射信號和所述第二聲波反射信號作為所述聲波信號覆蓋所述樁底的聲波反射信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述聲波反射信號進行預(yù)處理，獲得波形成像的波形信號，包括：

對所述聲波反射信號進行去除噪音處理，獲得高頻聲波反射信號；

分析所述高頻聲波反射信號，獲得所述高頻聲波反射信號中直達波的初至?xí)r間；

根據(jù)所述初至?xí)r間切除所述直達波的信號，獲得波形成像的波形信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析所述高頻聲波反射信號，獲得所述高頻聲波反射信號中直達波的初至?xí)r間之后，所述方法還包括：

獲得所述第一傳感器的第一坐標(biāo)和所述第二傳感器的第二坐標(biāo)；

根據(jù)所述第一坐標(biāo)和所述第二坐標(biāo)確定所述第二傳感器相對于所述第一傳感器的距離；

基于所述距離和所述初至?xí)r間確定所述高頻聲波反射信號在所述巖溶中的傳播速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲得在所述樁底預(yù)設(shè)三維空間的成像點，將所述波形信號成像至所述成像點上，確定在所述樁底以下預(yù)設(shè)范圍內(nèi)巖溶的三維空間成像，包括：

獲得所述第一傳感器到所述成像點的第一距離和所述第二傳感器到所述成像點的第二距離；

根據(jù)所述第一距離、所述第二距離和所述傳播速度確定所述成像點上對應(yīng)所述波形信號的時間；

將所述第二傳感器在所述時間下對應(yīng)的所述波形信號的值進行累加，確定在所述樁底以下預(yù)設(shè)范圍內(nèi)巖溶的三維空間成像。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲得所述探測系統(tǒng)的初始方向角度；

將所述三維空間成像旋轉(zhuǎn)所述初始方向角度，確定校正后的三維空間成像。