一种钻孔3D扫描成像装置的制作方法

文档序号:11601324阅读:543来源:国知局

本实用新型涉及地质工程、岩土工程探测领域,尤其涉及一种钻孔3D扫描成像装置。



背景技术:

钻孔电视成像技术应用于工程地质、水文地质、岩土工程、矿冶技术等领域,通过视频录像、拼图成像,可近距离观测钻孔地质体的各种特征及细微构造;现有的钻孔电视成像技术无法对钻孔中遇到的溶洞、采空区等较大空间进行探测并成像,无法采集下伏溶洞、采空区的立体三维数据。改进的一种钻孔摄像探测空腔集合轮廓的装置及方法201410653673.7利用数字摄像机进行对焦操作,利用透镜公式,通过多次量测,测得空腔的空间几何形态,其效率低,精度差。

三维空间激光扫描技术具有扫描速度快、直接获得数字信息、非接触性、扫描效率高、使用简单方便等优点,在当今工业生产、科技研究、生活等各方面应用越来越广泛。现有的三维激光扫描仪由于结构复杂、体型较大,无法在人员不能进入的下浮采空区开展测量工作。改进的一种钻孔置入式三维空间激光扫描测距成像系统201410830026.9利用搭载激光测距系统的杆式三维伺服旋转进入待测区域,通过水平和垂直旋转实现空间360°扫描,最终得到空间三维模型;但其仍无法实现三维激光扫描与摄影测量CCD的集成,无法生成真3D图像。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提出一种钻孔3D扫描成像装置,适用于各种人员难以进入的封闭、半封闭空间进行三维空间的扫描测量,得到空间的三维数据信息,建立三维模型并生成真3D图像。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案为:

一种钻孔3D扫描成像装置,包括探测头,所述探测头通过电缆连接自动排线绞车,所述自动排线绞车连接控制装置;所述探测头包括支撑体,所述支撑体的底端设有固定装置,所述固定装置用于固定3D激光扫描仪,所述固定装置是由n个固定板组成的、且横切面为正n面形的结构体;每个所述固定板的中心位置均设有一台3D激光扫描仪。

所述探测头还包括连接部件,所述连接部件固定连接支撑体,所述连接部件上设有空间定位装置,所述空间定位装置采集的空间信息通过电缆传递给控制装置。

所述支撑体底部还均匀的设有若干个照明灯。

还包括锂电池,所述锂电池为3D激光扫描仪与照明灯供电,所述锂电池通过充电电路连接控制装置。

本实用新型的有益效果为:1)通过若干个3D激光扫描仪的组成的正多边形进行图像采集既可以对岩石裂隙带、断层破碎带等破碎钻孔孔壁实施全景扫描成像,又可对溶洞、采空区等封闭、半封闭空腔实施全景扫描并建立三维模型,生成真3D图像。2)具有空间定位系统,3D激光扫描仪不需要增设旋转设备,使得结构简单,同时能够在同一时间点获得多方位图像信息;速度快,效率高。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图;

其中,1 连接部件;2 支撑体;3 固定装置;4 3D激光扫描仪;5 空间定位装置;6 自动排线绞车;7 控制装置;8 照明灯;9 电缆;10 溶洞;11 钻孔。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示,一种钻孔3D扫描成像装置,包括探测头,所述探测头通过电缆连接自动排线绞车6,所述自动排线绞车连接控制装置7;所述探测头包括支撑体2,所述支撑体的底端设有固定装置,所述固定装置3用于固定3D激光扫描仪4,所述固定装置是由n个固定板组成的、且横切面为正n面形的结构体;每个所述固定板的中心位置均设有一台3D激光扫描仪。n为大于等于3的正整数。附图1以n=3为例。

所述探测头还包括连接部件1,所述连接部件固定连接支撑体,所述连接部件上设有空间定位装置5,所述空间定位装置采集的空间信息通过电缆传递给控制装置。

所述支撑体底部还均匀的设有若干个照明灯8。

还包括锂电池,所述锂电池为3D激光扫描仪与照明灯供电,所述锂电池通过充电电路连接控制装置。

使用时,利用自动排线绞车将探测头放入钻孔11中,当钻孔遇到溶洞10时,通过探测头采集图像。

控制装置包括电子显示屏、处理器以及输入装置,输入装置用于输入指令,电子显示屏用于显示图像信息,处理器用于接收图像信息并通过电子显示屏显示出来。

3D激光扫描仪中设有存储器,用于存储图像信息。

通过钻孔将搭载3D激光扫描成像系统的探测头放入溶洞、采空区、岩石裂隙带等待测区域,进行扫描,多个扫描仪一起工作,实现360°全景扫描,建立扫描区域的空间三维模型;同时启动空间定位系统,得到成像时的空间位置信息。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

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