数字钻孔图像岩体结构面自动化识别方法

数字钻孔摄像技术能准确获取钻孔中岩体结构面特征信息,针对现有数字钻孔图像分析人力需求量大、主观性强、计算量大的不足,研究提出方案实现数字钻孔摄像技术采集的钻孔内壁图像自动识别。首先,用二维伽马函数光照自适应矫算法对图像进行光照均匀处理,利用经过预训练的DexiNed网络对矫正后图像边缘进行特征提取;其次,提出Epremoval方法处理边缘点噪声提取感兴趣区域;最后,根据正弦曲线泰勒展开式对图像中的表征数据进行多项式拟合。通过对得到曲线进行计算、空间变换和数理变换得到岩体结构面参数。以某隧道工程的数字钻孔图像为例,研究提出的算法结果优于人工辅助判读结果。

基于数字钻孔图像的结构面连通性研究

探讨钻孔内结构面在探测区域的空间延展性及两两钻孔间结构面连通所应满足的条件,并从结构面深度位置、两侧岩性及充填情况等方面进行结构面相关性研究,进一步确定两两钻孔岩体结构面的对应连通关系,最后通过开滦集团唐山矿区两两钻孔间结构面的连通性实例分析,证明通过数字钻孔图像确定结构面连通性的方法是有效可行的。

基于颜色特征的数字钻孔图像溶隙结构识别方法

针对数字全景钻孔摄像系统获取的实测图像,提出了一种基于颜色特征的数字式钻孔图像溶隙结构识别方法。利用岩层中的典型结构,如土质层、溶隙在颜色上与普通岩石具有较大差异性的特点,首先建立了一个自适应HSV颜色空间溶隙结构检测模型,利用该模型获取溶隙结构的二值化图像;对该二值化图像进行滤波处理;然后从处理后的二值化图像进行分区像素密度统计来确定土质层或溶隙区域的深度、面积及方位角等信息,从而实现数字式钻孔图像中溶隙结构的自动识别。通过对大量数字式钻孔图像进行试验并与对应的钻孔雷达图像进行结果对比表明,其方法能对全孔图像的溶隙和土质层进行快速、准确地自动化检测与定位,为钻孔图像岩体结构的自动识别与工程应用提供了一种新的可靠方法。

基于数字钻孔图像的岩体结构面连通性判别方法与试验研究

结构面是具有一定规模的地质界面,判断结构面在空间上的延展范围是岩体结构研究中的重要内容。通过空间几何与向量分析等数学方法,推导出多个钻孔内结构面连通性的判别方法,快速筛选出可能连通的结构面,并结合相关特征进一步判断结构面连通性,形成一套基于数字钻孔图像的结构面连通性判别方法,并开展室内试验对判别方法进行验证,在试块中预设特定参数结构面,设置多组钻孔并开展钻孔摄像测试,识别提取钻孔图像中的结构面信息,进行结构面连通性分析。试验结果表明:结构面连通性判别方法在平直结构面和有一定起伏角与粗糙度的结构面中都可以适用;钻孔倾斜不影响利用钻孔摄像判断结构面连通性,空间内任意两个钻孔内的结构面均可以此方法判断结构面连通性;该分析方法能够快速完成结构面连通性判别,适合深钻孔海量结构面的连通性判别及筛选。岩体结构面连通性判别方法成功应用于西昌铁矿的边坡勘测工程,得到了矿山边坡内部结构面与破碎带分布及其连贯性信息,为滑坡灾害预警、边坡加固方案提供了参考。

数字钻孔图像兴趣区域分割与岩体结构面特征识别

针对现有数字钻孔图像分析技术的不足,提出新分析方案以实现数字钻孔摄像技术(BCT)所采集钻孔内壁图像的自动化、定量化结构面检测、识别与分析.首先,对数字钻孔图像进行预处理,设计特征信号DH,检测并获取兴趣区域;然后,使用低精度Hough变换快速检测结构面兴趣区域内的结构面分布特征,利用聚类算法分离出单一结构面后,针对单一结构面进行亚像素级Hough变换,以获取结构面的正弦参数;最后,根据结构面正弦参数,计算出结构面的倾向、倾角等信息.通过对如美水电站左坝肩数字钻孔图像实例进行分析,利用本算法完成图像中结构面的自动分割与特征识别,成功获取其几何信息,并与传统人工辅助方案结果进行对比,验证了该算法的可靠性.