[发明专利]岩体结构面自动识别方法及系统

说明书

本发明提供了岩体结构面自动识别方法及系统。其中，岩体结构面自动识别方法，包括匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像，使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应；提取全景二维影像中的结构面迹线，根据坐标的对应关系，识别出三维激光点云数据中对应的三维结构面迹线，进而得到三维结构面迹线长度；根据结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系，预测出结构面圆盘直径范围；利用三维激光点云数据中的三维结构面迹线来拟合结构面圆盘，使得结构面迹线上的所有点与结构面圆盘的距离之和最小，最终判定拟合的结构面圆盘所在的平面为岩体结构面，且岩体结构面的直径范围与结构面圆盘直径范围相同。

技术领域

本发明属于岩体结构面自动识别领域，尤其涉及一种岩体结构面自动识别方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

发明人发现，传统的岩体结构方法仅能识别二维图像中的岩石裂隙，未考虑三维点云数据与全景影像数据两者结合以及结构面直径与结构面迹长关系，默认结构面无线延伸；而且受施工现场光线影响较大，岩石突起产生的阴影对自动识别产生较大的影响，导致识别准确率低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供一种岩体结构面自动识别方法，其将三维点云数据与全景影像数据两者结合的同时，考虑结构面直径与结构面迹长关系，以提高岩体面结构的识别准确率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种岩体结构面自动识别方法，包括：

接收岩体结构周围的全景二维影像及三维激光点云数据；

匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像，使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应；

提取全景二维影像中的结构面迹线，根据坐标的对应关系，识别出三维激光点云数据中对应的三维结构面迹线，进而得到三维结构面迹线长度；

根据结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系，预测出结构面圆盘直径范围；

利用三维激光点云数据中的三维结构面迹线来拟合结构面圆盘，使得结构面迹线上的所有点与结构面圆盘的距离之和最小，最终判定拟合的结构面圆盘所在的平面为岩体结构面，且岩体结构面的直径范围与结构面圆盘直径范围相同。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种岩体结构面自动识别系统，其将三维点云数据与全景影像数据两者结合的同时，考虑结构面直径与结构面迹长关系，以提高岩体面结构的识别准确率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种岩体结构面自动识别系统，包括：

数据接收模块，其用于接收岩体结构周围的全景二维影像及三维激光点云数据；

坐标匹配模块，其用于匹配融合三维激光点云数据与全景二维影像，使全景二维影像中所有像素点与三维激光点云数据相应的三维坐标一一对应；

结构面迹线识别模块，其用于提取全景二维影像中的结构面迹线，根据坐标的对应关系，识别出三维激光点云数据中对应的三维结构面迹线，进而得到三维结构面迹线长度；

结构面圆盘直径预测模块，其用于根据结构面圆盘直径与三维结构面迹线长度的概率分布关系，预测出结构面圆盘直径范围；

岩体结构面确定模块，其用于利用三维激光点云数据中的三维结构面迹线来拟合结构面圆盘，使得结构面迹线上的所有点与结构面圆盘的距离之和最小，最终判定拟合的结构面圆盘所在的平面为岩体结构面，且岩体结构面的直径范围与结构面圆盘直径范围相同。