[发明专利]工程边坡实时数字地质编录系统

权利要求书

1.一种工程边坡实时数字地质编录系统，包括计算机（1）和摄影装置（2），其特征在于：设置两台相同的摄影装置（2）通过数据线与所述计算机（1）连接，所述计算机（1）包括摄影装置控制模块（3）、影像解析模块（4）、产状计算及编录图模块（5）和边坡三维网格构建模块（6）；

所述摄影装置控制模块（3）用于接收输入的摄影装置（2）的参数，控制两台摄影装置（2）接收预览影像，判断出合格的预览影像后控制两台摄影装置（2）同时拍摄，并将拍摄的影像存入影像库；所述影像解析模块（4），根据摄影装置（2）的参数信息读出畸变参数，从影像库中读入影像，完成影像的畸变校正，读入边坡控制点坐标，完成几何校正，根据边坡控制点定位,自动拼接影像；

所述产状计算及编录图模块（5），画出要计算产状的结构面或裂隙键，调入该部位的左右两张影像，自动匹配两张影像的同名点，解算出三个以上点的三维坐标，计算出结构面或裂隙的产状，完成标注生成编录图；

所述边坡三维网格构建模块（6），计算边坡匹配点三维坐标，基于OpenGL进行渲染，分别进行点云显示、构建三角网显示，输出三维坐标数据文本文件。

2.根据权利要求1所述的工程边坡实时数字地质编录系统，其特征在于：所述计算机（1）还包括图像预处理模块（7），用于影像解析处理前的预处理，以便更好地进行图像分析，预处理主要包括图像分幅编码、物方控制点坐标系转换、相机姿态计算。图像分幅编码，现场采集的图像分布在施工地坡面的各个部位，对采集的图像进行统一编码，以便进行后续维护和管理；野外施测的控制点是大地坐标系下的坐标，大地坐标系是左手坐标系，为后续处理的方便应先将其转化为工程坐标系。相机姿态计算是相机拍摄时的外方位元素，是后续反算大地坐标重要的步骤。

3.根据权利要求1所述的工程边坡实时数字地质编录系统，其特征在于：所述影像解析模块（4）包括图像分析单元（8），所述图像分析单元（8）用于对采集回来的图像进行解析处理，主要包括图像校正、图像拼接；图像校正，在现场采集回来的图像受施工地、天气、光照的影响，需要对采集回来的图像进行校正处理，其中包括改进镜头畸变的畸变校正及几何校正；图像拼接，在拍摄过程中，由于一段坡面的距离较长，拍摄时是将坡面分割成若干的部分进行拍摄，在分析的过程中进行图像拼接操作便于对整个坡面进行整体分析。

4.根据权利要求1所述的工程边坡实时数字地质编录系统，其特征在于：所述产状计算及编录图模块（5）包括裂隙产状生成单元（9），所述裂隙产状生成单元（9）用于将坡面裂隙产状分析的结果以文本或其他形式表示和保存，对裂隙产状的分析结果，以两种方法表示：第一，在坡面图像上用线和文字直观的描述产状信息，包括走向、倾向和倾角信息；第二，以文本形式保存产状的分析结果，便于存储和保存。裂隙的产状由裂隙走向、倾向和倾角表示，走向即坡层面与水平面交线的延伸方向，走向线就是层面上的水平线，倾向即层面上与走向垂直并指向下方的直线，它的水平投影方向为倾向，倾角即层面与水平面的交角，其中沿倾向方向测量得到的最大交角称为真倾角，坡层层面在其它方向上的交角称为视倾角。其中还包括查询单元（10），用于根据图像和坡面裂隙信息进行双向查询，包括根据图像查询图像中裂隙的产状信息；根据裂隙的产状信息查看包含该类裂隙的图像信息。

5.根据权利要求1所述的工程边坡实时数字地质编录系统，其特征在于：所述边坡三维网格构建模块（6），计算边坡匹配点三维坐标，基于OpenGL进行渲染，分别进行点云显示、构建三角网显示，输出三维坐标数据文本文件。