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[发明专利]一种基于灰度增益映射的隧道裂损识别方法及系统-CN202310315896.1在审
发明人：刘健;王康;张田涛;吕高航;王昱森;于浩;李月祥;崔立桩 -专利权人：山东大学;山东高速基础设施建设有限公司
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明属于隧道病害检测领域，提供了一种基于灰度增益映射的隧道裂损识别方法及系统，所述方案包括：基于不均匀的等温梯度区，建立自适应温度梯度，并进行全局灰度映射。提取灰度图像最高灰度等级像素点，并通过边缘检测算法获取像素群的边缘形状，从而识别衬砌裂损形式；再通过遍历算法，提取灰度图像最高灰度等级像素点，索引中心点像素坐标，转换为缺陷的精确坐标位置。本发明能够明显增强衬砌裂损区域的图像辨识度，并过滤无效水迹区域，提高衬砌裂损检测的速度和精准度，实现渗漏水隧道裂损识别及定位。
一种基于灰度增益映射隧道识别方法系统

[发明专利]基于三维激光技术的施工隧道初支侵限检测装置与方法-CN202310089406.0在审
发明人：张田涛;崔立桩;郑广顺;刘健;李心秋;吕高航;解全一 -专利权人：山东高速基础设施建设有限公司;山东大学
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明属于隧道施工技术领域，提供了一种基于三维激光技术的施工隧道初支侵限检测装置与方法。该装置包括，安装在隧道内壁上的悬臂支座，悬臂支座上由下至上依次安装有双向俯仰机构、三维激光雷达和测量棱镜；双向俯仰机构、三维激光雷达和测量棱镜均与上位机通信；双向俯仰机构用于带动三维激光雷达与测量棱镜；三维激光雷达用于获取施工隧道初次衬砌的三维点云数据；测量棱镜用于建立大地坐标系和三维激光雷达相对坐标系，根据已知控制点坐标计算得到三维激光雷达的绝对坐标机；上位机用于根据所述三维点云数据，结合三维激光雷达的绝对坐标，进行整体侵限检测分析和初支局部侵限检测分析。本发明实现了隧道开挖围岩变形初支侵限监测。
基于三维激光技术施工隧道初支侵限检测装置方法

[发明专利]基于射线法的隧道点云去噪方法及系统-CN202310089968.5在审
发明人：刘健;崔立桩;解全一;张田涛;吕高航;周立志;罗宏正 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于射线法的隧道点云去噪方法及系统，基于原始点云数据，构建隧道的三维点云数据模型；沿着隧道中轴线方向，将隧道的三维点云数据模型等间隔分割为若干个隧道点云切片；将每个切片的点云数据向切片中间横截面进行投影，得到隧道轮廓线，将隧道轮廓线视为轮廓提取对象；构建隧道轮廓提取器；将隧道轮廓提取器与轮廓提取对象的几何中心点进行匹配；由隧道轮廓提取器上的任意一点作为射线发出的原点，以轮廓提取对象的几何中心作为射线的目标点，在原点与目标点之间发射一条射线；判断各射线方向隧道点云上是否存在点云采样点，如果是，就将点云采样点保存，最后将所有保存的点云采样点合并，得到去除隧道点云噪点的隧道点云数据。
基于射线隧道点云去噪方法系统

[发明专利]基于激光雷达和相机的堤坝表观病害检测装置及工作方法-CN202211095613.9在审
发明人：刘健;崔立桩;盛雷;周立志;曲树国;罗宏正;吴磊;韩勃;解全一 -专利权人：山东大学;山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心
申请日： 2022-09-08 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01S17/86 文献下载
摘要：本发明属于堤坝病害的监测技术领域，提供了基于激光雷达和相机的堤坝表观病害检测装置及工作方法，该装置包括检测装置主体，所述检测装置主体包括雷达俯仰扫描模块和安装臂，所述安装臂上设置至少一个相机；所述雷达俯仰扫描模块包括固定部分和活动部分，固定部分通过支撑轴与活动部分连接；所述固定部分包括扫描固定底座和摆动支撑板，所述扫描固定底座和安装臂固定连接，所述摆动支撑板固定安装于扫描固定底座两侧，所述活动部分为一箱体结构，箱体表面设置雷达固定座，所述雷达固定座用于抱紧激光雷达，箱体内部设置控制器；通过对激光雷达与相机进行融合使用，实现全天时、全天候的堤坝巡查作业和监测作业。
基于激光雷达相机堤坝表观病害检测装置工作方法

[发明专利]一种轻量化公路隧道集成检测系统及方法-CN202211269706.9有效
发明人：刘健;韩勃;解全一;丁云凤;吕高航;赵致远;崔立桩 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G01N21/88 文献下载
摘要：本发明属于公路隧道检测技术领域，具体公开了一种轻量化公路隧道集成检测系统及方法，系统包括：图像采集模块，包括工业相机，用于采集公路隧道衬砌表观图像；点云数据采集模块，包括激光雷达，用于采集公路隧道表观形态点云数据；联合标定模块，用于实现工业相机和激光雷达的多角度联合标定；时空位姿同步模块，用于通过多个传感器获取检测车辆姿态位置数据，并实现多个传感器的时间同步；集成采集控制模块，用于实现对公路隧道衬砌表观图像及表观形态点云数据的处理。本发明具有检测采集自动化、适用隧道多元化、检测装备轻量化、数据定位精准化的特点。
一种量化公路隧道集成检测系统方法

[发明专利]一种回转机构能量存储释放装置-CN201910327259.X有效
发明人：王永岩;崔立桩;王勇;秦楠 -专利权人：青岛科技大学
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： F16H33/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种回转机构能量存储释放装置，包括：轴I、支架I、离合器、传动齿轮I、轴II、传动齿轮II、转换齿轮、轴III、传动齿轮III、传动齿轮IV、支架II、棘轮机构、扭簧储能器、轴IV、惰轮、支架III、电磁控制器I、销、轴承。本发明通过所述电磁控制器I控制所述转换齿轮分别与所述传动齿轮III和所述惰轮啮合传动，从而可以将回转机构惯性旋转产生的能量用扭簧储能器收集储存起来，并可以将储存起来的能量释放以用于机器的启动，从而起到节约能源的作用，并且具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，通用性高的显著优点。
一种回转机构能量存储释放装置

[发明专利]一种隧道车载激光雷达定位纠偏方法及系统-CN202211269747.8在审
发明人：解全一;周立志;刘健;崔立桩;丁云凤;赵致远;罗宏正;韩勃;常洪雷 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01S17/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道车载激光雷达定位纠偏方法及系统，包括：获取布设在隧道现场标靶点的坐标真值；根据隧道特征从完整的隧道点云数据中定向提取标靶点云，并提出边界重心法识别标靶中心点的坐标；将标靶点的坐标真值与识别得到的标靶中心点坐标一一对应，并通过先随机抽样后遍历组合的方法选取设定数量的点进行配准运算，得到坐标转换矩阵；基于所述坐标转换矩阵计算纠偏后的标靶中心点坐标，计算纠偏后的各标靶中心点坐标与相应的坐标真值的标准差，选取标准差最小所对应的坐标转换矩阵，进行激光雷达定位纠偏。
一种隧道车载激光雷达定位纠偏方法系统

[发明专利]一种隧道图像采集的车载相机智能补光装置及方法-CN202211013061.2在审
发明人：刘健;左志武;崔立桩;韩勃;赵致远;丁云凤;吕高航;解全一 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： H04N23/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道图像采集的车载相机智能补光装置及方法，包括：光敏检测模块，用于根据当前环境光照强度的变化输出相应的电信号；激光测距模块，用于对检测目标发射激光脉冲并接收反射光，实时计算与检测目标之间的距离；控制模块，用于接收光敏检测模块输出的电信号信息以及激光测距模块与检测目标之间的距离信息，并根据接收到的信息对相机补光灯的亮度进行调节控制；相机补光灯，用于在控制模块的控制下自动调节亮度，实现智能补光。本发明能够基于光敏电阻的环境光照强度与基于测距模块的距离参数，对隧道场景检测的满足检测要求的光照强度进行实时调节。
一种隧道图像采集车载相机智能装置方法

[发明专利]一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置及方法-CN202210841993.X在审
发明人：解全一;罗宏正;刘健;崔立桩;周立志 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置及方法，包括：堤坝土体模拟装置、土体浸润装置和扫描采集装置；堤坝土体模拟装置包括第一壳体、坝体模拟材料和植被；第一壳体内填充坝体模拟材料，在坝体模拟材料的上表层覆盖植被；第一壳体的侧板上设有入水口；土体浸润装置包括设于底座上的第二壳体，第二壳体的侧板上设有出水口，入水口和出水口通过管件连接；扫描采集装置包括设于支撑结构上的滑动轨道和升降装置；滑动轨道上设有扫描采集仪，扫描采集仪设于堤坝土体模拟装置的上方，升降装置调节扫描采集仪距离堤坝土体模拟装置的高度。实现坝体渗流监测的无损安全监测，避免有损监测方法，避免对坝体的二次破坏。
一种堤坝异常渗流植被生长形态分析试验装置方法

[发明专利]一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统-CN202210968920.7在审
发明人：刘健;张田涛;罗宏正;王凯;崔立桩;李心秋;周立志;郑广顺;丁猛;解全一 -专利权人：山东大学;山东高速基础设施建设有限公司
申请日： 2022-08-12 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G06T7/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道钢拱架点云间距及变形提取方法及系统，包括：获取隧道钢拱架施工点云P1，拟合出底面点云所在平面，并获取点云P在所述平面投影的平面点云P2；根据所述平面点云P2拟合直线，并得出直线方向向量；计算拟合直线与某一坐标轴的夹角，对所述点云P1进行旋转，得到与某一坐标轴平行的隧道钢拱架施工点云P3；根据点云P3中每一个点的法向量计算其各个轴向的分量来设置阈值提取钢拱架点云；运用聚类算法分割得到单片钢拱架点云，根据每两个相邻的单片拱架点云之间的距离计算隧道钢拱架的间距。本发明方法具有良好的鲁棒性，能很好地提取钢拱架点云并得到毫米级误差的点云间距，适用于隧道施工质量监测当中。
一种隧道钢拱架点云间距变形提取方法系统

[发明专利]一种堤防渗流自动监测预警系统及监测预警方法-CN202210762550.1在审
发明人：刘健;崔立桩;解全一;周立志;罗宏正;韩勃 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G08B21/10 文献下载
摘要：本发明属于堤防渗流灾害的监测和预警技术领域，提供一种堤防渗流自动监测预警系统及监测预警方法。其中，该系统包括表观病害监测模组、坝体内监测模组和传输预警模块；所述表观病害监测模组包含点云信息采集装置和图像信息采集装置，用于分别采集接触渗流的点云数据和图像数据；所述坝体内监测模组包含全功能测量模块和监测传感器，用于监测接触渗流参数数据；所述传输预警模组包含工控机、自动传输模块、云平台和预警客户端，所述工控机用于接收接触渗流参数数据、点云数据和图像数据，并经自动传输模块传送至云平台，所述云平台用于并行处理渗流参数数据、点云数据和图像数据得到监测数据，且当监测数据超警戒值时，向所述预警客户端发送预警信号。
一种堤防渗流自动监测预警系统预警方法

[发明专利]基于三维点云自动生成隧道结构有限元模型的方法及系统-CN202210582075.X在审
发明人：刘健;崔立桩;周立志;罗宏正;解全一;韩勃;常洪雷 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三维点云自动生成隧道结构有限元模型的方法及系统，包括：构建隧道结构基本三维点云数据模型；获得隧道走向平行于笛卡尔坐标系某一坐标轴的隧道点云数据；沿隧道中轴线平行方向将隧道点云数据分割为等间隔切片，对每个切片进行向切片中面的降维投影；基于所述降维投影获取均布化点云数据，将所述均布化点云数据写入隧道结构基本三维点云数据模型，生成隧道结构有限元模型；建立围岩实体模型，并将建立的围岩实体模型与生成的隧道结构有限元模型进行布尔减运算，获取与所述隧道结构有限元模型形状密切闭合的围岩模型。本发明更能准确表达隧道结构的准确性，并能及时地反映隧道结构地时序性变化。
基于三维自动生成隧道结构有限元模型方法系统

[发明专利]模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置及方法-CN202210439862.9在审
发明人：解全一;崔立桩;刘健;郭广军;赵红兵;曹方晶;周立志 -专利权人：山东大学;山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心
申请日： 2022-04-25 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明公开了模拟土堤‑穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置及方法，涉及模型试验技术领域，包括模型槽，模型槽内设有差异沉降模拟模型，差异沉降模拟模型顶部设有竖向加载装置；所述差异沉降模拟模型包括土堤模型、贯穿土堤模型的穿坝涵管模型，土堤模型一侧设有堤基防水装置，土堤模型和穿坝涵管模型分别设置检测元件。本发明能够准确的模拟土堤与涵管的差异沉降试验，提高检测精度。
模拟涵管差异沉降渗流特性试验装置方法

[实用新型]一种实验室用尾砂充填体浇筑模具装置-CN202020164592.1有效
发明人：王永岩;崔立桩 -专利权人：青岛科技大学
申请日： 2020-02-12 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： B28B7/10 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种实验室用尾砂充填体浇筑模具装置，包括：导热底板、滚轮、夹块、上顶板、浇筑孔、定位销、连接滑块、电热丝温度箱、温控开关、调节开关、显示屏、定位孔、偏心凸轮、把手；通过所述偏心凸轮转动完成两个所述夹块的闭合和张开，进而完成充填体试件制作与脱模，当所述偏心凸轮的远心端转向靠近所述连接滑块时，两个所述夹块在所述滚轮的导向作用下同方向移动，模具闭合，并受所述偏心凸轮和所述滚轮的限制不能运动，当所述偏心凸轮的远心端转向远离所述连接滑块时，所述夹块运动限制解除，可以移动拆卸。本发明通过调节纸板磨削深度，解决了充填体试件浇筑成型、脱模困难的问题，并可以实现不同温度、不同龄期养护的实验要求。
一种实验室用尾砂充填浇筑模具装置

[实用新型]一种小型岩土试件端面打磨装置-CN202020404924.9有效
发明人：王永岩;周彤彤;王勇;崔立桩;于卓群 -专利权人：青岛科技大学
申请日： 2020-03-26 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种小型岩土试件端面打磨装置，包括：基座、岩土试件模具、外套筒、砂光机、连接梁、传动丝杆、导向杆、把手、卡槽、挡板、轴承。所述把手作为装置主动件，转动所述把手，所述传动丝杠跟随运动，进而所述砂光机作竖直方向运动，所述外套筒的装卸控制岩土试件的高度，完成岩土试件端面打磨过程。本实用新型通过螺旋打磨机构完成岩土试件制作过程中的打磨动作，方便地、省力地、精确地实现岩土试件制备过程中的打磨工作，克服了传统方法不能精确达到试件端面粗糙度的要求，费时费力，难以控制打磨高度的缺点，且具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作简单，省时省力的显著优点。
一种小型岩土端面打磨装置

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