基于摄影测量三维点云的岩体结构面自动识别方法

建立了一种用数字摄影测量得到的三维点云数据识别和分析岩石边坡出露的面状结构面的方法。该方法使用每一个点及其相应的邻近点构成的子集平面来形成识别结构面的候选,使用主成分分析(PCA)计算平面法向量并剔除异常点,识别结构面并计算其产状(倾向和倾角)。以甘肃北山一岩石边坡为例,使用该方法进行结构面识别。最后对结构面进行优势分组;同时与实测产状进行了对比,结果表明识别效果较好。     

基于贴近摄影测量技术的高陡危岩体结构面调查方法

为解决传统危岩体结构面接触式调查手段风险高、效率低的问题,提出了一种基于无人机贴近摄影测量技术的结构面提取方法,并以某高位危岩体为例,开展了工程实例验证。首先利用多旋翼无人机对危岩体进行多角度贴近摄影,构建精细化的三维模型和三维点云;然后通过K近邻算法及PCA主成分分析完成优势结构面产状的半自动提取,最后结合三维模型中的岩体裂隙等特征,对危岩体稳定性进行快速评价。结果表明：该方法可获取符合工程精度要求的岩体点云数据,完成结构面产状的半自动提取,且倾向倾角的提取误差均在3°以内,能满足工程精度需求,为分析危岩体稳定性提供可靠的基础数据。     

数字钻孔图像岩体结构面自动化识别方法

数字钻孔摄像技术能准确获取钻孔中岩体结构面特征信息,针对现有数字钻孔图像分析人力需求量大、主观性强、计算量大的不足,研究提出方案实现数字钻孔摄像技术采集的钻孔内壁图像自动识别。首先,用二维伽马函数光照自适应矫算法对图像进行光照均匀处理,利用经过预训练的DexiNed网络对矫正后图像边缘进行特征提取;其次,提出Epremoval方法处理边缘点噪声提取感兴趣区域;最后,根据正弦曲线泰勒展开式对图像中的表征数据进行多项式拟合。通过对得到曲线进行计算、空间变换和数理变换得到岩体结构面参数。以某隧道工程的数字钻孔图像为例,研究提出的算法结果优于人工辅助判读结果。     

基于摄影测量技术的岩体结构面参数的获取

为了更高效、全面、安全的获得岩体结构面参数,建立了两种从三维模型中获取结构面参数的算法：ply2parameter算法和scanline算法。Ply2parameter算法在三维模型上对表现形式为平面的面状结构面采样,根据采样得到的结构面顶点集合,使用主成分分析计算结构面的法向量,计算岩体结构面参数。sancline算法计算出在三维模型上沿着虚拟测线标记出的面状结构面和表现形式为迹线的线状结构面的参数。最后对结构面进行优势分组;以甘肃北山的一个岩石露头为例应用上述两个算法。将得到的结果和野外实测的结果对比,显示出了良好了相关性。     

基于无人机摄影测量半自动统计岩体结构面产状的研究

岩体结构面产状是分析边坡稳定性的主要几何特征,传统测量岩体结构面产状的方法为罗盘人工测量,近年来,三维激光扫描仪测量结构面产状的方法也在快速发展并得到应用,但是这两种方法都存在其局限性,只能测量局部结构面产状,无法完成全方位无死角测量。相比前两种方法,无人机摄影测量岩体结构面产状的方法可以实现全方位测量,克服了前两种测量方法的缺点。基于三点法利用无人机摄影测量,人工统计了汉川采石场边坡的结构面产状,并划分了优势结构面产状,为分析边坡稳定性提供了依据。     

GUI程序对岩体中结构面产状数据的分析

岩体结构面网络模拟方法,是借助统计学的方法对岩体内的结构面进行研究.在拟合过程选择结构面产状数据的分布函数时,加入了频率累积图和概率分布图的对比,同时结合MATLAB程序,编写了一套GUI程序实现结构面产状分组以及对数据分布函数拟合的人机互动操作.     

岩体结构面网格渗透张量分析方法

工程岩体的渗透特性研究是其渗流分析和稳定性设计的技术关键·作者以现场岩体渗透结构面概率模型统计资料为依据,采用离散介质方法建立典型裂隙网络模型,提出计算岩体结构面网络的等效渗透系数张量方法·应用等效连续介质模型分析方法研究区域岩体的渗流问题·针对现场的矿山边坡水文地质实体,运用该技术建立了反映岩体渗透各向异性的等效连续介质模型·实例分析表明,该技术途径不但适合工程岩体宏观渗流分析的特点,而且能够较为深刻地认识裂隙渗流的本质·     

基于深度学习的钻孔图像岩体结构面识别

岩体结构面对岩体稳定性和渗透性有着重要影响,是决定深部地下工程稳定性的重要因素.针对井下电视技术获取的钻孔影像,提出了一种基于深度学习算法(You Only Look Once version 4,YOLO v4)的岩体结构面识别方法,并计算识别岩体结构面的几何参数.首先,采集图像数据并进行预处理.以某隧道工程为案例,使用智能钻孔光学成像仪采集4号和6号钻孔图像,筛选含有结构面的钻孔图像进行标注以建立Ground truth数据集.从中随机选择数据集的70%作为训练数据、10%作为验证数据、20%作为测试数据,并对训练数据集使用数据增强处理.接下来使用CSPDarkNet53网络作为特征提取网络,构建YOLO v4模型,并采用试错法获取最优参数进行模型训练.利用测试集生成P-R(Precision-Recall)曲线来测试最终的模型训练效果,结果显示P-R曲线的平均精度达0.87,这表明YOLO v4训练结果较好.最后,将定位的结构面采用Canny算法通过拟合上、中、下正弦曲线函数获取岩体结构面边缘,并依据正弦函数的系数计算结构面的4个几何参数(倾向、倾角、深度和张开度).     

带软弱结构面岩体的弹性有限元分析

通过分析指出,用近似于矩形或长方体的常规实体单元描述平面或空间岩体问题中的软件弱结构面,春精度比简化的节理单元或夹层单元要高。在计算效率上,由于简化的节理单元或夹层单元的劲度矩阵元素与常规实体单元相同,因而简化的节理单元中夹层单元并无优越性,对岩体中软弱结构面的描述可采用常规的实体单元而无需进行特殊处理。     

浅析岩体结构面成因及分类

近几年,自然灾害在我国频繁发生,岩体失稳严重威胁人类的生命财产安全.首先,岩体失稳具有不可预测性,与滑坡不同,失稳前没有明显的变形迹象;其次,由于岩体内部结构面的复杂性,肉眼未能预测可能失稳的岩块体规模.因此,为防治岩体对人类造成不必要的伤害,岩体结构的研究成为最重要的课题.     

基于双摄像头组合成像的钻孔成像系统

为解决水平定向孔成像勘探任务中传统成像探管前后端易遭挤压而损坏的问题,同时不影响钻孔孔壁全景图的图像质量,设计了一套基于双摄像头组合成像的钻孔成像系统。在成像探管中部设计了两组高度不同、方向相反的180°圆柱缺口作为两摄像头的拍摄窗口,探管剩余部分作为支撑结构承受探管前后端压力,拍摄窗口合计视野范围覆盖360°孔壁,使用双摄像头组合成像算法首先同时对两个摄像头采集的孔壁图像进行单摄像头钻孔成像,得到两幅180°钻孔全景图,然后计算两幅180°钻孔全景图的纵向偏移量并拼接成360°孔壁全景图。经过系统测试与分析,该系统特制的探管结构能适用于水平定向孔成像勘探任务,并可获得图像质量良好的钻孔孔壁全景图,为水平孔钻孔成像系统的探管结构设计与成像算法提供了新思路。     

非相干光转孔散斑照相法

本文报导了我们关于非相干光转孔散斑照相法的研究结果。     

煤岩体结构钻孔观测手段综述

论述了开展煤岩体结构观测的重要性及钻孔观测手段的发展现状,提出了钻孔观测判定煤岩体结构的最佳途径,重点介绍了数字式全景钻孔摄像系统的结构、优点和实际观测效果,阐明推广高清晰度数字式全景钻孔成像系统的必要性。     

浅析浙江群众摄影艺术

随着数码相机的普及,摄影已经成为了广大人民群众文化娱乐生活的一部分。源于草根文化的群众摄影,随着时代的发展、现代科技的进步、人民生活水平的提高、休闲时间的增多,逐渐成为与群众日常生活息息相关,普及面最广的艺术形式。     

新闻摄影的前瞻性探析

一个优秀的摄影记者应该有一双善于发现的敏锐的眼睛，这样的摄影报道才能够预见新闻事件发展、变化的轨迹，把握新闻的本质特征，从而获得意想不到的效果。只有在职业敏感、资料准备、时代主旋律上作好准备，经常训练，才可能拥有新闻摄影的前瞻性思维，拍摄到别人“看不见”的新闻事实，拍摄到最精彩、最令人回味的瞬间。     

井孔岩体稳定分析的双孔隙弹塑性数值解

研究了倾斜油井井眼周围含天然裂纹的孔隙岩体的机械力学行为及其与流体流动耦合的力学问题。模型中将含天然裂纹的孔隙岩体看作双孔隙介质,即孔隙岩体和其中包含的裂隙系统。孔隙岩体和裂隙系统二者具有不同的孔隙率和不同的渗透特性。模型将孔隙岩体、裂隙系统、以及流体的流动三者耦合起来考虑,在分析中考虑了岩体和裂隙系统二者不同的孔隙率和不同的渗透率。并给出了任意倾角的孔隙裂隙岩体中井孔围岩的变形与岩体内部流体的流动的数值解。     

钻孔冲击试验的数值模拟

通过对钻孔冲击试验方法的介绍,以及对钻孔冲击试验结果的分析,证明存在一个临界压力,可作为发生冲击地压的应力条件的判据.用RFPA软件对煤样钻孔冲击进行了数值模拟研究,验证了钻孔冲击试验得出的临界压力.随着施加在煤样上的载荷增加,钻孔冲击次数显著增多,冲击强度增大.在临界压力附近,钻孔冲击前后的应力降及声发射急剧增加.     

瞬态电晕放电成像的实验研究

阐述了瞬态电晕放电成像的物理过程，根据气体放电的流光理论，采用纳秒脉冲放电技术，获得清晰的电晕放电的硬币成像图像，并对脉冲峰值电压及相对湿度等成像条件进行了探讨。     

基于ESPRIT算法的阵列天线定向钻孔雷达数据处理方法

定向钻孔雷达是一种应用于井孔的新型探地雷达,具有识别孔周目标体方位角的能力,可实现孔周异常体的三维精细探测。四联阵列接收雷达是一种定向雷达形式,其利用四根相距较近的接收天线接收到的微弱信号差异判断入射波方位,进而推断异常体反射界面位置。本文在前人研究的基础上,提出了一种适用于四联阵列接收天线的新型数据处理方法,该方法以ESPRIT算法为基础,能够快速准确地处理分析阵列接收天线数据,判断异常体方位角,解决四联阵列接收天线应用的重点和难点问题。与已有的方位角识别算法相比,本文提出的新型数据处理方法不存在180°方位混淆的问题,并且在计算速度上具有明显的优势。基于GprMax合成数据检验了本文处理方法的可行性。     

基于机器学习的钻孔数据隐式三维地质建模方法

针对基于钻孔数据的传统显式三维地质建模方法存在过程繁琐、模型质量难以保证等缺点,本文提出了一种基于机器学习的隐式三维地质建模方法,将地层三维建模问题转换为地下空间栅格单元的属性分类问题.分别基于支持向量机、BP神经网络等分类算法,实现了钻孔数据的自动三维地质建模.实际建模结果表明,对于有限、稀疏的钻孔数据,支持向量机方法建模准确率较高,建模效率、效果优于显式建模方法.最后通过敏感性分析研究了超参数对建模结果准确率、模型形态的影响,为可控的自动三维地质建模提供了一种新的解决思路.