數字圖像測量技術在巖土工程中的應用

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數字圖像測量技術在巖土工程中的應用

摘要:作為一種新興的測量技術,數字圖像測量技術本身有著性能、效率非常高的特點,融合了力光電子學、計算機技術等各種先進的技術。所以,在進行巖土工程施工時,施工人員要加大對巖土微觀信息和宏觀信息的重視,加強數字圖像測量技術的應用,同時還要對變形問題和力學性質問題進行分析,本文就數字圖像測量技術在巖石工程測試中的應用進行研究,希望能夠在一定程度上提高巖石工程施工的質量。

關鍵詞:巖土工程;數字圖像測量技術;地質信息

計算機技術發展速度的不斷加快,在一定程度上提升了數字圖像測量技術的水平,微電子芯片技術發展速度的逐漸加快,提高了數字圖像測量技術應用實踐的水平。另外,在進行巖石工程施工時,施工人員要加大對物理力學分析的重視,對巖石工程的施工現場進行實地勘探,應用數字圖像測量技術對巖石工程的物理力學進行分析,巖石工程的施工質量才能得到提升。

1數字圖像測量技術

施工人員在進行巖石工程施工時,要加大對數字圖像測量技術應用的重視,結合圖像處理技術、計算機技術、光電子學提高數字圖像測量技術的水平,巖石工程測量數據的精度才能得到提升,在對巖石工程進行數字圖像測量時,相關人員要加大對信息傳遞手段和圖像檢測手段的重視,采用細計算機技術對圖像中的有價值信息進行提取,利用計算機技術對圖像進行截取處理,對圖像的特征進行科學的分析,巖石工程圖樣變形數據信息的準確性才能得到提升。在進行巖石工程施工時,施工人員要加大對室內實測實驗的重視,對巖石工程進行全面測量,有效提高巖石工程數字圖像測量的精度。并且,在進行施工時,數字圖像測量技術還能對不擾動試樣進行測量。這種試樣方式能夠保持試樣的全貌,在進行土樣測量過程中,其能對巖石工程的任何部位的變形情況進行測量,在這些問題中包括土樣擴散。相較于其他測量方式而言,數字圖像測量技術的使用范圍非常廣泛,在任何變形量測試中都可以采用數字圖像測量技術。另外,數字圖像測量技術在進行測量過程中,不會受到圖樣飽和的限制,能夠根據土樣的信息對其的變形情況進行科學的分析,施工人員在施工完成之后,可以對巖石工程圖樣實驗的分析和觀察。數字圖像測量技術是一項綜合性非常強的測量技術,其本身包含很多先進的技術,能夠對土樣的變形信息進行準確的測量,數字圖像測量技術的目的才能達到。在對巖石工程進行數據測量時,相關人員要加大對信號處理算法應用的重視,其能夠有效提高巖石施工程施工質量,對相關圖像信息進行自動化處理,這種方式不僅能夠有效節約巖石工程土樣試驗的時間才能在一定程度上縮短巖石工程的施工周期。

2數字圖像測量技術在巖土工程試驗中的應用

2.1三軸試驗測量

在進行數字圖像測量技術施工時,施工人員可以采用三軸試驗施工方式進行測試,在測試過程中,相關人員可以將圓柱形土柱放置在壓力室內,利用軸向偏差應力和周圍壓力進行涂層模擬,對圓柱形的周圍施工各項均,并且在進行三軸試驗測量過程中,相關人員還要對土層的軸向偏差應力和壓力進行模擬,在這個過程中對土層的應力和強度進行研究,通過計算機數字圖像測量技術對土層中的相關數據進行測量,得到三軸試驗的相關數據,數字圖像測量技術一般主要由傳感器、圖像采集卡、等構成。在進行三軸試驗時,相關人員可以采用體積變形測量、軸向變形測量和徑向變形測量方式進行土層測量,在進行巖石工程三軸試驗變形測量時,相關人員要選擇一種技能保證測量數據精度,又能提高測量標記的測量方法。

2.2角點識別與算法

在進行數字圖像測量時,相關人員要加大對亞像素角點測量的重視,對現有的三軸試驗變形測量方式進行改進,改善傳統測量方法的缺陷。在這一種三軸變形試驗測量方法應用中,角點識別與定位是一個非常關鍵問題。角點是圖像的一個基本局部特征,與圖像中的目標形狀關系密切。所以,進行三軸試驗土樣測量分析時要非常重視角點識別與定位工作,從圖像中提取與土樣變形有關的角點,用以研究土樣變形情況。

2.3端部約束問題

在對巖土工程進行測量時,要極大對端部約束的重視,采用三維柱體的方式對巖土工程進行詳細的測量,利用數字圖像測量技術對巖土的表面進行科學的測量,并且在進行測量的過程中,還要不斷根據巖土工程的實際情況實時轉換三維柱體的坐標,縮小巖土工程成像的誤差,并且在這個過程中還要不斷轉換坐標,轉換巖土工程的坐標,并且還要對巖土工程的坐標進行科學的分析,了解巖土工程中土樣的變形情況,對土樣的等值線進行研究,對巖土工程的整體表面便形場進行詳細的了解。剛性試樣帽的側限作用非常明顯,能夠對三軸試驗變形造成一定的影響。

2.4試樣剪切帶形成時間與發展規律分析

在對巖土工程進行數量圖像測量時,需要對試樣剪切帶形成的規律進行詳細的研究,并且在進行研究的過程中,還要了解試樣剪切帶形成的時間,試樣剪切時間與終端約束有著密切的關系。樣品剪切與樣土位置有著密切的關系,在對樣品剪切進行三軸實驗時,要明確土樣選取具有一定的隨機性,在對土壤樣本進行捕捉的時候,僅僅采用位移傳感器無法準確的對土壤樣本形成的過程中進行精準的測量。因此,在對土壤樣本進行測量時,要加大對土樣徑向位置和軸向位置測量的重視,并在土樣的周圍安排幾個位移傳感器,采用數字圖像捕捉測量技術對土樣剪切進行有效的捕捉,對土樣的圖像信號等進行科學的測量,并且在進行測量的過程中還要了解土樣的發展規律和剪切時間。在土樣進行剪切處理時,根據時間的不同對土樣的軸向變化進行定期測量,并且在進行測量時,還要對土樣剪切的位置和時間進行科學的分析,隨著時間的推移,土樣剪切的位置和時間也會出現一定的變化,這些變化都可以作為土樣剪切發育的憑證,可以采用數字圖像測量技術對這些變化進行有效的步捕捉。土樣剪切本身有交叉剪切和單一剪切兩種,這兩種剪切形式都可以利用數字圖像測量技術進行有效的記錄,對記錄結果進行科學的判別,任何形式的剪切帶都可以利用這種形式進行辨別。數字圖像測量技術的測量準確性非常高,能夠對巖土工程的形成過程進行科學的分析,為巖土工程進一步施工提供全面、準確的數據依據。

2.5裂隙等結構面的識別及統計

對巖土結構裂隙等結構面進行測量時,可以采用數字圖像測量技術,這種技術可以對巖土的結構面進行科學的統計和高效的識別。首次利用鉆孔電視圖像研究裂隙特征,是對被鉆孔揭穿的節理裂隙的發育特征及其隨深度分布特征進行分析?,F在較為成熟的鉆孔成像系統,都配有專門的裂隙識別和分析軟件。如:BIPS、OPTV、BHTV等,成像的效果各有優劣,但是裂隙識別的步驟都大同小異。

2.6對巖土結構原圖進行還原

在對巖土工程進行土樣進行測量時,數字圖像測量技術可以有效的對巖土工程的原圖進行還原處理,在進行數據處理時,采用的處理方式一般為手扶跟蹤數字化處理方式和掃描矢量化處理方式兩種,這里兩種處理方式精準度較高,處理結果能夠較好的滿足操作人員對原圖處理的要求。但是,在對巖土工程進行數據處理時,掃描矢量化處理方式只能在白紙圖上顯示,無法顯示不同地表結構的巖土工程圖紙,這種數據處理方式的誤差較大。因此,在對巖土工程進行數據處理時,只有緊急狀況下才會采用掃描矢量化的處理方式,并且在對地圖進行檢測時,要盡量選擇輔助技術對數字地圖進行有效的檢測,并且在進行檢測的過程中,為了提高巖土工程測量的精準度,必須要將地物信息與測定地形技術結合在一起,以保障巖土工程的相關數據檢測結果的精準度能夠滿足人們的需求。

3結論

通過上述文章,我們可以知道數字圖像測量技術是一種綜合性非常強的施工技術,在巖石工程施工時,其的應用范圍非常廣,能夠有效對巖石地理空間進行有效的分析,提高巖石工程信息數據的精準度。因此,相關人員要結合國內外先進的經驗和技術,對數字圖像測量技術進行創新,巖石工程的施工質量才能得到提高。

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作者:熊容 董建輝 單位:成都大學建筑與土木工程學院

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