[发明专利]一种基于Smart3d三维数据模型的结构面粗糙度评价方法

摘要

本发明公开了一种基于Smart3D三维数据模型的结构面粗糙度评价方法，包括如下具体步骤确定目标对象范围；对目标范围进行拍照；建立Smart3DCapture三维影像模型；建立结构面三维点云模型，获取结构面三维空间坐标数据；评价结构面的粗糙度特征。本发明较传统单一现场测量的方法效率更高，内业工作量小，关键是能有效避免传统测量方法中遭遇测量死角的问题。可以考虑结构面起伏形态的各向异性，更好的服务结构面抗剪强度估算；也可应用到其它如混凝土‑岩体接触面的抗剪强度估算中。

主权项

一种基于Smart3d三维数据模型的结构面粗糙度评价方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定目标对象范围；1.1)确定研究对象的范围，即待评价的结构面的范围；1.2)在确定的范围内，根据范围大小选取一定数量的控制点；1.3)根据控制点实际位置设置控制点相对坐标，建立研究对象的相对空间坐标系；利用免棱镜的全站仪对选取的控制点进行测量，换算得到控制点的空间坐标；2)对目标结构面的范围进行拍照；2.1)根据相邻部位的两张照片重合度不小于70％的技术要求，规划拍摄路线；2.2)利用普通高清照相机或无人机进行拍照：按规划的拍摄路线控制无人机或相机移动，从起点到终点依次拍摄，保证相邻部位的两张照片重合度不小于70％；每次拍摄路线的起点处和终点处均需重复拍摄2张照片；并确保拍照视角包含四周界面；3)建立Smart3DCapture三维实体影像模型；3.1)将拍摄的照片和控制点测量资料存放至一个文件夹内；3.2)编辑照片和控制点文本，所述文本中包含控制点的编号、坐标、高程及照片编号；3.3)将照片及文本导入Smart3D软件，生成三维实体影像模型；4)根据三维实体影像模型建立结构面三维点云模型，获取结构面三维空间坐标数据；4.1)在Smart3DCapture软件中，设置点云间距，根据三维实体影像模型建立结构面三维点云模型，并输出三维点云las格式文件；4.2)根据las文件的数据存储格式，通过编程读取las点云文件，获取结构面点云的三维空间坐标数据；5)评价结构面的粗糙度特征；5.1)建立任意指定方向的平面方程式，根据工程需求离散形成系列二维坐标点，根据结构面三维空间坐标数据，使用编程插值方法获得指定方向上的系列三维坐标数据，从而建立结构面在该方向上的轮廓曲线；5.2)根据某方向的轮廓曲线，对比Baton标准剖面获得结构面该方向的粗糙度系数。