[发明专利]一种快速识别隧道掌子面岩性的装置及方法

权利要求书

1.一种快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：包括控制箱和支承三脚架，所述控制箱固定于所述支承三脚架上，所述控制箱上设置操作面板和前置相机，所述操作面板和所述前置相机分别设置于所述控制箱的相对的两侧面上，在对掌子面进行测量时，所述前置相机正对掌子面；

所述控制箱内设置调平模块、图像获取模块、图像处理模块、计算分析模块、存储模块和控制模块，所述调平模块能够将所述控制箱调整为水平状态，所述图像获取模块与所述前置相机相连，所述图像获取模块能够获取岩体面立体像并进行数字化处理，所述图像获取模块与所述控制面板相连，所述图像处理模块能够对图像进行分割、检测，所述计算分析模块能够对岩体表面节理特征进行分析，所述存储模块能够存储处理数据，所述调平模块、所述图像获取模块、所述图像处理模块、所述计算分析模块、所述存储模块、所述控制面板和所述前置相机均与所述控制模块相连。

2.根据权利要求1所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：所述支承三脚架包括底板和三个下部支撑杆，三个所述下部支撑杆的一端分别与所述底板相连，三个所述下部支撑杆对称设置。

3.根据权利要求2所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：所述控制箱与所述底板可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：所述控制箱与所述底板之间设置柔性防护层。

5.根据权利要求2所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：所述下部支撑杆与所述底板铰接，所述下部支撑杆远离所述底板的一端设置防滑结构层。

6.根据权利要求1所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：所述调平模块内设置圆水准器、光传感器和微型探头，所述微型探头正对所述圆水准器设置，所述光传感器设置于所述微型探头上，所述微型探头连接有检测电路，所述检测电路与所述控制器相连。

7.根据权利要求1所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于：所述前置相机为双目数码单反相机。

8.一种快速识别隧道掌子面岩性的方法，利用权利要求1-7任一项所述的快速识别隧道掌子面岩性的装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在隧道掌子面处架好支承三脚架，利用调平模块监测装置是否水平，直至装置调平为止；

步骤二、通过操作面板运行图像获取模块，对掌子面进行岩体面立体像进行获取，并对立体图像进行重构得到岩体三维数字图像；

步骤三、图像处理模块对得到的岩体三维数字图像进行识别，排除图像中的干扰项，对图像进行分割，对灰度图像进行检测；

步骤四、计算分析模块利用人工神经网络进行计算分析，分析得出岩体表面节理特征，并与数据库中岩石特征进行对比分析；

步骤五、存储模块对分析处理数据进行存储。