[发明专利]一种岩石节理三维节理表面粗糙度测量方法

摘要

本发明公开了一种岩石节理三维节理表面粗糙度测量方法，基于非接触式的高精度激光测距仪获得岩石表面的粗糙度参数以及节理表面粗糙度，使用高斯过程建立粗糙度参数与节理表面粗糙度的非线性映射，并使用差异进化算法对非线性映射中的超参数进行优化，训练得到了适用于计算岩石的节理表面粗糙度的预测器，可用于测量基于粗糙度参数的节理表面粗糙度。

主权项

1.一种岩石节理三维节理表面粗糙度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取训练样本集，共N组训练样本；获取检验样本集，共M组检测样本；每一训练样本和每一检测样本均包括粗糙度参数以及实测的节理表面粗糙度，粗糙度参数表示为包含若干元素的向量；S2：将训练样本集代入高斯过程算法进行网络训练，获得粗糙度参数与节理表面粗糙度的非线性映射；S3：使用检验样本集对上一步骤获得的非线性映射进行检验，预测得到检验样本集的预测节理表面粗糙度，计算实测的节理表面粗糙度与预测节理表面粗糙度的计算误差，如满足要求，进入步骤S7；如不满足要求，进入步骤S4，进行差异进化训练；S4：以步骤S3中得到的非线性映射中的超参数个数作为种群个体长度，产生初始种群，使用差异进化算法进行变异、交叉和选择的进化操作，产生非线性映射的子代参数初始群体；S5：使用检验样本集对步骤S4产生的非线性映射，进行检验，预测得到检验样本集的预测节理表面粗糙度，计算实测的节理表面粗糙度与预测节理表面粗糙度的计算误差，如满足要求，进入步骤S6；如不满足要求且未达到最大进化代数，重复步骤S4，直至找到最合理的粗糙度系数；如不满足要求且达到最大进化代数，完成计算，并表示为错误结果；S6：得到满足要求或达到最大进化代数的非线性映射结果，停止计算；S7：使用S1～S6训练获得的非线性映射结果作为预测器，用于预测基于粗糙度参数的节理表面粗糙度。