[发明专利]一种隧道开挖面围岩点云模型的获取方法

权利要求书

1.一种隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，包括如下步骤：

(1)根据隧道环境选择相机及其参数；

(2)根据隧道施工工序选择拍摄时间；

(3)根据开挖长度选择拍摄位置、拍摄方式及标记板位置；

(4)根据隧道开挖段环境设定拍摄参数；

(5)获取隧道开挖后围岩图像集，并对图像集进行处理得到隧道开挖后围岩的三维点云模型。

2.根据权利要求1所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：所述步骤(1)中选择的相机为Cannon70D，镜头为Cannon EF-S 18-135mm f/3.5-5.6IS STM，闪光灯为Godox V860II-C。

3.根据权利要求1所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：所述步骤(2)中的拍摄时间在隧道爆破出渣并通风一段时间后且在初期支护施作开始前。

4.根据权利要求1所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：所述步骤(3)中按扫描式的拍摄方式采集获取隧道开挖后围岩图像，其拍摄位置为在新开挖段与已支护段的交界附近沿隧道横断面方向设左、中、右三个站点，横向间距为1～2m，并将标记板放置在相机可拍摄范围内。

5.根据权利要求1所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：使拍摄人员站在台车上采集获取隧道开挖后围岩图像。

6.根据权利要求1所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：所述步骤(4)中设定的拍摄参数包括图像分辨率、光圈值、快门速度、曝光程序、感光度IOS、焦距、闪光灯模式。

7.根据权利要求1所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：所述步骤(5)的具体实施过程如下：

5.1在设定的站点站定后手持相机，根据站点与掌子面的距离调整相机拍摄参数；

5.2分别沿隧道掌子面上下倾斜拍摄，沿硐壁环向倾斜拍摄，保证相机视口相互重叠，覆盖率为30～50％，且拍摄的图像中需包含标记板；

5.3测量组利用全站仪测量标记板的坐标并记录；

5.4对拍摄获取到的图像集进行处理得到隧道开挖后围岩三维点云模型。

8.根据权利要求7所述隧道开挖面围岩点云模型的获取方法，其特征在于：所述步骤5.4中首先对现场围岩图像进行预处理，剔除无效图像；然后应用多视几何重构方法对现场开挖面围岩进行三维重建，根据标记板的坐标进行尺度变换和坐标变换。