[发明专利]一种基于DIC技术的钻孔信息采集方法与装置在审

专利信息
申请号: 201910258848.7 申请日: 2019-04-01
公开(公告)号: CN109882156A 公开(公告)日: 2019-06-14
发明(设计)人: 高明忠;王明耀;刘强;陈海亮;陆彤;彭高友;王飞;杨本高 申请(专利权)人: 四川大学
主分类号: E21B47/002 分类号: E21B47/002;E21B47/04;G06T1/00;G06T7/33
代理公司: 成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙) 51250 代理人: 陈千;何悦
地址: 610000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 钻孔信息 绞车 全景摄像头 主机 脉冲发生器 原生裂隙 采集 测杆 测孔 触发脉冲发生器 比较和分析 电缆缠绕 电缆连接 工程应用 固定设置 矿山压力 全景摄像 时间周期 巷道围岩 采场 辊筒 可用 电缆 采矿 图像 分析
【权利要求书】:

1.一种基于DIC技术的钻孔信息采集方法,其特征在于,按照一定时间周期对巷道围岩上的测孔进行全景摄像,对不同时间的测孔图像进行比较和分析计算,得到不受原生裂隙的影响的钻孔信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1,在巷道围岩壁上钻取一定深度的测孔;

S2,将全景摄像头置于所述测孔的底部进行摄像,并记录全景图像和全景摄像头位于所述测孔中的深度值;

S3,沿着所述侧孔的中心轴向测孔外匀速移动全景摄像头,并同时记录全景摄像头在所述测孔内各深度的全景图像和与其对应的深度值;

S4,对全景图像和与其对应的深度值进行处理,得到钻孔平面展开图;

S5,经过22-26小时后,重复步骤S2-S4,得到新的钻孔平面展开图,并进入下一步;

S6,采用DIC软件对相邻两个钻孔平面展开图进行分析计算,若产生新的裂纹则返回步骤S5,若未产生新的裂纹则进入下一步;

S7,利用全景摄像系统将每一次获得的钻孔平面展开图合成三维柱状图,使用DIC计算分析软件对其进行分析计算,完成钻孔信息的采集。

3.根据权利要求2所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集方法,其特征在于,DIC软件的分析计算流程包括如下步骤:

步骤一、采用标定板进行标定;

步骤二、读取试验对象变形前后的图像;

步骤三、对读取到的照片进行去畸变处理;

步骤四、进行基于数字相关系数的图像匹配;

步骤五、计算图片上像素点的位移量;

步骤六、利用标定像素当量的结构得到实际变形量。

4.根据权利要求2所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集方法,其特征在于,所述步骤S7中的分析计算是通过测孔内裂纹的位移变化,计算应变及与裂纹相关的断裂力学参数,从而得到上覆岩层破裂程度、各岩层厚度,并分析裂隙发育程度。

5.一种基于DIC技术的钻孔信息采集装置,其特征在于,包括测杆(1)、电缆(6)、绞车(7)、脉冲发生器(8)、主机(9)和全景摄像头(10),所述全景摄像头(10)固定设置于所述测杆(1)的一端,所述全景摄像头(10)与所述主机(9)通过所述电缆(6)连接,所述电缆(6)缠绕设置于所述绞车(7)的辊筒上,所述绞车(7)可用于触发所述脉冲发生器(8),所述脉冲发生器(8)与所述主机(9)电联。

6.根据权利要求5所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集装置,其特征在于,还包括固定装置,所述固定装置包括固定器(4)和若干固定杆(3),所述固定杆(3)的一端呈锥形,其另一端与所述固定器(4)的底面固定连接,所述测杆(1)选用可伸缩测杆,所述测杆(1)远离所述全景摄像头(10)的一端与所述固定器(4)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集装置,其特征在于,还包括垫圈(2),所述垫圈(2)的一个侧面与所述固定器(4)的底面接触设置。

8. 根据权利要求5所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集装置,其特征在于, ·1所述全景摄像头(10)包括反射镜(11)、CCD相机(13)和磁性罗盘(14),所述反射镜(11)为锥台结构,所述反射镜(11)的中心加工有通孔,所述CCD相机(13)设置于所述反射镜(11)偏向其小直径端的一侧,所述磁性罗盘(14)设置于所述反射镜(11)偏向其大直径端的一侧,所述CCD相机(13)与所述磁性罗盘(14)均正对所述通孔设置。

9.根据权利要求8所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集装置,其特征在于,所述全景摄像头(10)还包括光源(12),所述光源(12)设置于所述反射镜(11)偏向其小直径端的一侧。

10.根据权利要求8所述的一种基于DIC技术的钻孔信息采集装置,其特征在于,所述全景摄像头(10)还包括遮光罩,所述遮光罩用于避免所述光源(12)直射所述反射镜(11)的锥面。

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