[发明专利]基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统及其验证方法

权利要求书

1.一种基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于，包括：

模型组件，包括转动座以及岩体状的3D打印模型，所述3D打印模型转动置于所述转动座上；

照明组件，向所述3D打印模型提供光照；

信息采集组件，包括地质罗盘仪、三维激光扫描仪、至少两个摄像装置；

处理终端，与所述地质罗盘仪、三维激光扫描仪、至少两个摄像装置相连，且处理终端中设有信息对比单元和显示单元，所述信息对比单元用于将所述信息采集组件所采集到的数据信息，与制作所述3D打印模型时的真实数据进行对比并且计算误差。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于：所述照明组件为可控亮度LED补光灯。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于：所述转动座上设有圆环状的刻度盘，所述3D打印模型的底面位于所述刻度盘中；所述转动座上设有位于所述刻度盘中心的旋转轴，所述3D打印模型置于所述旋转轴上且随所述旋转轴旋转。

4.根据权利要求3所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于：所述3D打印模型的几何形状为自上而下、从小到大叠合的三个六棱台体。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于：所述转动座与所述3D打印模型的表面均通过3D打印技术生成与真实岩样匹配的表面粗糙度，并且通过电镀、喷镀、喷漆、或浸染技术生成与真实岩样匹配的表面颜色。

6.根据权利要求1所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于：所述信息采集组件所采集到的数据信息包括表面初始产状信息、三维点云信息和图像信息，表面初始产状信息由所述地质罗盘仪测量所述3D打印模型获取；三维点云信息由所述三维激光扫描仪扫描所述3D打印模型的表面获取；图像信息由所述摄像装置拍摄所述3D打印模型的表面获取。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其特征在于：所述处理终端还包括数据传输单元，数据传输单元接收所述地质罗盘仪、三维激光扫描仪和所述摄像装置传输的数据信息，并且将数据信息传输至信息对比单元。

8.一种验证方法，其特征在于：使用如权利要求1至权利要求7任一项所述的基于3D打印模型的岩体信息采集试验系统，其包括以下步骤：

1)将3D打印模型置于转动座上，记录当前3D打印模型与照明组件相对角度；

2)所述信息采集组件扫描和拍照所述3D打印模型并且生成表面初始产状信息、三维点云信息和图像信息；

3)所述处理终端接收所述表面初始产状信息、三维点云信息和图像信息，信息对比单元进行误差计算；

4)多次转动，每次转动所述3D打印模型后，记录当前转动后的3D打印模型与照明组件相对角度，重复步骤2)和步骤3)；计算多次误差的平均值，记为基于所述信息采集组件的岩体信息采集及提取算法的精度。