[发明专利]一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统及方法

权利要求书

1.一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，包括试样加载模块、图像采集模块和图像分析模块；

所述试样加载模块用于给岩石试件加载；

所述图像采集模块用于通过多个相机对加载过程中的岩石试件进行实时、多角度图像采集，并通过调节图像采集机构使岩石试件能全部出现在相机的视角内；

所述图像分析模块用于将采集的多个同步图像进行分析，具体包括，将实时采集到的多个二维图像转换为三维立体实时变形图像，对微距模式下的图像进行实时局部变形分析，以对岩石试件进行实时变形分析。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，所述试样加载模块包括试样加载机构，所述试样加载机构包括骨架，所述骨架包括底座、位于底座两侧的侧挡板和上方的横梁，所述底座顶部设有电液动伸缩机构，所述电液动伸缩机构的伸缩杆顶在平台底部，所述平台底部设有与电液动伸缩机构的伸缩杆相匹配的定位孔，所述平台顶部设有垫块，所述垫块顶部设有岩石试件承台，所述岩石试件承台顶部放置岩石试件，所述岩石试件顶部也放置有岩石试件承台，且岩石试件顶部的岩石试件承台与上方挤压柱的底部正对，所述挤压柱顶部通过连接座固定在横梁底部。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，所述图像采集模块包括图像采集机构，所述图像采集机构包括圆环承台一，所述圆环承台一底部设有脚架，所述脚架放置在平台顶部，所述圆环承台一通过转接机构一连接圆环承台二，所述圆环承台二内环侧安装有去噪光源，圆环承台二内部可移动螺栓滑槽内安装有可移动螺栓，可移动螺栓顶部连接圆环承台二上方的转接机构二，所述转接机构二顶部放置有相机；所述圆环承台一与圆环承台二均呈水平布置，互相平行，岩石试件位于圆环承台一与圆环承台二的中心轴线上。

4.根据权利要求3所述的一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，所述相机共9个，相邻三个相机为一组，三组相机呈360度环绕布置在圆环承台二的圆周上；且每组相邻三个所述相机分别为两个广角模式和一个微距模式，微距模式的相机布置在两个广角模式的相机之间；所述去噪光源为LED高低角度机器视觉光源。

5.根据权利要求3所述的一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，所述转接机构一包括凹形槽体一，所述凹形槽体一通过导杆一套接滑块一，所述凹形槽体一内腔通过丝杆一驱动滑块一，且丝杆一伸出凹形槽体的一端连接压纹手轮一，所述滑块一一侧设有固定把手一；所述转接机构二与转接机构一结构相同包括凹形槽体二、导杆二、滑块二、丝杆二、压纹手轮二、固定把手二。

6.根据权利要求3所述的一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，所述转接机构一呈竖向布置，凹形槽体一侧端面与圆环承台一的顶部螺栓连接，滑块一与圆环承台二外侧壁焊接；转接机构二呈水平布置，凹形槽体二底端面与圆环承台二顶部的可移动螺栓螺纹连接，相机放置在滑块二顶部。

7.根据权利要求1所述的一种非接触式岩石力学单轴试验观测系统，其特征在于，所述图像分析模块为计算机设备，包括控制器、数据处理器、数据存储器、存储在数据存储器上并可在数据处理器上运行的自编程序单元；所述控制器分别与所述电液动伸缩机构、去噪光源、相机电连接；所述自编程序单元包括图像分析三维重建程序和微距图像分析程序。