[发明专利]一种基于图像识别技术的关键块体动态搜索系统及方法

摘要

本发明提供一种基于图像识别技术的关键块体动态搜索系统及方法，涉及岩土工程信息化技术领域。本发明包括图像采集系统、计算机操作系统、远程控制系统、无线传输系统。所述图像采集系统包括：图像采集设备、激光测距仪、辅助照明装置、标杆，激光测距仪安装在图像采集设备上；辅助照明装置和标杆放置在距掌子面较近的位置。所述计算机操作系统包括：图像处理模块、块体搜索模块、关键块体失稳动态模拟模块，对采集的图像处理后搜索可移动块体；所述远程控制系统包括数据存储模块和异常数据处理模块，用于存储数据并反馈信息。无线传输系统用于上述系统之间的连接。本发明使用简单方便、工作效率高、实用性强。

主权项

1.一种基于图像识别技术的关键块体动态搜索系统，其特征在于：包括图像采集系统、计算机操作系统、远程控制系统、无线传输系统；所述无线传输系统用于将图像采集系统、计算机操作系统和远程控制系统之间通过无线传输相互连接；所述图像采集系统包括图像采集设备、激光测距仪、辅助照明装置、标杆；所述图像采集设备用于采集图像并将采集到的图像输出至图像处理模块；所述激光测距仪安装在图像采集设备上，用于测量图像采集设备与隧道开挖掌子面之间的距离；所述辅助照明装置用于保证图像采集设备可以采集到高质量的掌子面图像；所述标杆用于判断图像采集设备采集的图像范围；所述计算机操作系统包括图像处理模块、块体搜索模块、关键块体失稳动态模拟模块；所述图像处理模块包括图像预处理单元，边缘检测单元，边界提取单元，边界分析单元，结构面信息提取单元，结构面信息分析单元；所述图像预处理单元用于将图像采集设备采集的掌子面图像进行初步处理并将处理后的图像传输至边缘检测单元，所述初步处理包括二值化、去燥、细化和归一化；所述边缘检测单元用于根据隧道开挖的边界和标杆的位置检测图像的边界并将图像传输至边界提取单元；所述边界提取单元用于将检测到的边界提取出来并将提取出的边界图像传输至边界分析单元；所述边界分析单元用于对提取出的边界进行分析，剔除掉一些不必要的边界并传输至结构面信息提取单元；所述结构面信息提取单元用于初步提取结构面的信息并将该信息输出至结构面信息分析单元；所述结构面信息分析单元用于对提取出的结构面信息进行分析，提取出一些主要的确定性结构面，计算其中心点坐标、圆盘半径、倾向、倾角，将信息输出至块体搜索模块；所述块体搜索模块用于储存地质调查报告中选取的结构面的力学参数和搜索即将开挖的岩体中的可移动块体并将可移动块体信息输出至关键块体失稳动态模拟模块，所述力学参数包括粘聚力和内摩擦角；所述关键块体失稳动态模拟模块用于直观的模拟发生失稳的可移动块体的动态滑落过程，并将可移动块体块的信息以及发生失稳的可移动块体的动态滑落过程输出至远程控制系统中的数据存储模块；所述远程控制系统包括数据存储模块和异常数据分析反馈模块；所述数据存储模块用于对搜索到的可移动块体数据和发生失稳的可移动块体的数据进行存储；所述异常数据分析反馈模块用于对关键块体失稳动态模拟模块输出的信息进行分析，将出现异常的数据通过无线传输系统反馈给图像采集系统。