基于Kinect的岩体节理统计方案设计与实现

发布时间：2020-12-14 10:47

　　节理统计工作是地质工程的地质测绘工作中的主要内容,也是岩体稳定性分析的基础工作。在对一些难以直接进入且光照不足的平硐进行节理统计工作时,现有的岩体节理测量工具（如地质罗盘、摄影测量和激光测量）并不适用。另外,现有的节理统计工作分为岩体节理测量和节理产状统计两步,需要先进行岩体节理测量获取岩体节理数据再离线进行节理产状统计,效率不高。因此,本文设计并实现了基于Kinect的岩体节理统计方案,利用Kinect和本方案可以在数据采集过程中直接、准确获得岩体节理组产状数据。本文的主要工作包括:（1）对基于Kinect的岩体节理统计方案进行了分析和设计,并对方案中岩体表面点云获取方法、节理面产状数据获取方法和节理组产状数据获取方法进行了具体的分析与选择。（2）实现了本文提出的基于Kinect的岩体节理统计方案的原型软件。其中,软件主界面由Qt界面类库实现,岩体表面点云获取模块由C++和InfiniTAMv2方法实现,岩体节理面提取模块由C++和区域生长算法实现,岩体节理面产状统计模块由Python和Exponential Kamb方法实现。（3）将本文原型软件应用到拉西瓦水电站右岸岸坡的地质勘探... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院人工智能学院)北京市

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．４进入拉西瓦水电站右岸岸坡地质勘査平硐的唯一方式??．ｉｈＢｎｋ??

中的一项主要内容，也是岩体稳定性分析的基础工作之一（余清仔，１９８３）。岩体??节理统计工作主要有岩体节理测量工作和节理产状统计工作两步。岩体产状统??计工作是将岩体节理测量工作获取的节理产状数据（如图１．５所示，产状信息包??括走向、倾角和倾向）进行统计并划分为节理组。因此岩体节理测量工作是岩体??节理产状统计工作的前提。目前，国内外岩体节理测Ｍ方法根据测量工具可以分??为接触式测量和非接触式测量。??＼?，?＼?倾向??＼?倾角＼?＾??图１．５面状要素的产归要素（髙华喜等，２０１３）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｔｈｒｅｅ?Ｅｌｅｍｅｎｔｓ?ｏｆ?Ｔｈｅ?Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ?ｏｆ?Ａ?Ｓｕｒｆａｃｅ?Ｅｌｅｍｅｎｔ（高华喜等，２０１３）??１．２．１接触式测量??接触式测景主要使用的工具是地质罗盘测：丨ｔ。??１８９４年，地质学家Ｄａｖｉｄ?Ｗ．?Ｂｍｎｔｏｎ提出传统地质罗盘ＢｒｕｎＵｍ罗盘，如??图１．６所示。Ｂｎｍｔｏｎ罗盘测最方法为，将罗盘的长边紧贴倾斜岩层面，移动罗盘??使罗盘水平，待罗盘指针稳定后，指针的度数即为走向的方位角。将罗盘盖（带??反光镜一侧）紧贴于待测面的上表面

当利用ＳＬＡＭ方法获取环境点云数据后，即可根据非接触式测Ｍ的流程计??算出岩体的节理产状数据，最后利用岩体节理产状统计方法统计出岩体节理组??产状数据。因此，本论文设计的基于Ｋｉｎｅｃｔ的岩体节理统计方案流程图如图２．３所??示，主要涉及三方面：??１．?ＳＬＡＭ方法获取岩体点云数据；??２．


本文编号：2916292