[发明专利]一种基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法

权利要求书

1.一种基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：对基于数字钻孔摄像技术获取的钻孔光学图像，按照下述步骤处理：

S101、读取数字钻孔的平面展开图像，进行颜色空间转换，单独提取HSV空间中的S通道图像；

S102、将获取的S单通道图像进行预处理；

S103、将预处理后的图像进行自适应阈值分割与边缘细化；

S104、将图像进行正弦函数匹配；

S105、提取正弦函数拟合参数，并进行对应的岩体参数转换；

S106、计算整图单位体积结构面条数以及结构面张开度，得到岩体综合评估系数。

2.根据权利要求1所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，评估分析过程是在Matlab平台上完成的。

3.根据权利要求1所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S101中，数字钻孔的平面展开图像，是将基于数字钻孔成像技术获取的全景三维图像，展开得到一幅包含一段360度的完整钻孔孔壁的二维图像。

4.根据权利要求1所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S101中，所述颜色空间转换，是指将图像的RGB颜色空间转换到HSV颜色空间。

5.根据权利要求1所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S102中，所述预处理，包括图像滤波、图像增强。

6.根据权利要求5所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

所述图像滤波是指对获取的S单通道图像进行加权均值滤波，在尽量保留图像细节特征的条件下对图像的噪声进行抑制；所述图像增强是指对滤波后的图像进行自适应γ变换操作，有目的地强调图像特性，改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足分析的需要。

7.根据权利要求1所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S103中，将预处理后的图像进行自适应阈值分割，是指根据图像的灰度特性，OSTU大津法分割，自适应确定分割阈值，将图像分割为目标裂缝和背景；

边缘细化是指将图像分割为目标裂缝和背景，完成二值化后，利用Matlab设置细化操作参数为无穷大，即意味着将一直对该图像做同样细化处理直到图像不再发生变化。

8.根据权利要求1所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S104中，将图像进行正弦函数匹配，是指基于数字钻孔成像技术获取的全景三维图像中的结构面，在展开得到的360度的完整钻孔孔壁的二维图像中以一个完整的正弦函数体现，采用如下模型匹配：

其中A为幅值、ω为角频率、为初相、c为偏距。

9.根据权利要求8所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S105中，正弦函数拟合参数，包括幅值A、角频率ω、初相偏距c；所述进行对应的岩体参数转换，包括将幅值A转换为对应结构面倾角α，将初相转换为对应结构面倾向β，将偏距c转换为对应结构面深度Dep。

10.根据权利要求9所述基于数字式全景钻孔图像的岩体评估分析方法，其特征在于：

步骤S106中，计算整图单位体积结构面条数λ_μ是指计算整图总结构面条数λ与整图对应长度的体积V比值；计算结构面张开度ε_r，是指将图像裂缝结构面视宽度ε与结构面倾角α的余弦值做乘法运算。