[发明专利]基于超声成像特征的软弱结构面稳定性评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于超声成像特征的软弱结构面稳定性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用不同频率超声波获取对应不同角度下岩土软弱结构面的超声扫描图像；

获取不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像的整体明暗程度、光斑条纹边界和光斑条纹分布，以所述整体明暗程度、光斑条纹边界和光斑条纹分布，作为不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像对应的反射衰减特征；

获取所述不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像对应的差值图像，根据所述差值图像得非零像素点的空间分布，根据非零像素点之间的距离和实际观测位置的对应坐标关系，确定差值图像中非零像素点的像素值的大小和位置，根据差值图像中非零像素点的像素值的大小和位置，获取差值图像各个非零像素点位置的法向量，所述差值图像各个非零像素点位置的法向量即为差值图像的渐变特征；

若差值图像各个非零像素点位置法向量的和与超声扫描图像中光斑条纹的主法向量的夹角不超过超声探头观测时偏转角时，则判定观测区域软弱结构面处于稳定状态，否则，则判定观测区域软弱结构面处于不稳定状态。

2.根据权利要求1所述的基于超声成像特征的软弱结构面稳定性评估方法，其特征在于，还包括，将超声探头压紧到的岩土软弱结构观测区域中，使超声探头发出不同频率超声波。

3.一种基于超声成像特征的软弱结构面稳定性评估系统，其特征在于，包括超声扫描成像仪、反射衰减特征获取模块、渐变特征获取模块和软弱结构面稳定性评估模块；

所述超声扫描成像仪，利用超声探头发出不同频率超声波获取对应不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像；

所述反射衰减特征获取模块，用于根据所述不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像，获取不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像对应的反射衰减特征，具体包括，获取不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像的整体明暗程度、光斑条纹边界和光斑条纹分布，以所述整体明暗程度、光斑条纹边界和光斑条纹分布，作为不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像对应的反射衰减特征；

所述渐变特征获取模块，用于获取所述不同角度下岩土软弱结构的超声扫描图像对应的差值图像，根据所述差值图像得非零像素点的空间分布，根据非零像素点之间的距离和实际观测位置的对应坐标关系，确定差值图像中非零像素点的像素值的大小和位置，根据差值图像中非零像素点的像素值的大小和位置，获取差值图像各个非零像素点位置的法向量；

所述软弱结构面稳定性评估模块，用于在差值图像各个非零像素点位置法向量的和与超声扫描图像中光斑条纹的主法向量的夹角不超过超声探头观测时偏转角时，判定观测区域软弱结构面处于稳定状态，否则，判定观测区域软弱结构面处于不稳定状态。