专利名称：一种均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及岩体表面节理裂隙，具体涉及一种均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置。
背景技术：
滑坡是山区高速公路建设中最常见也是危害最大的地质灾害，因其产生条件、影响因素、破坏机理的复杂性和多变性，一直是世界各国研究的主要地质和工程问题之一。在山区高速公路建设过程中，不可避免地要大量开挖和填筑路基，形成大量的人工边坡和隧道。这些人工边坡和隧道在其形成过程中，岩体内部原有的应力状态随着改造过程的进行而发生变化，有的经过应力调整，不能达到平衡，而失稳发生崩塌、滑坡，形成失稳边坡。
在岩石工程中，节理裂隙是能够表现岩石物理性质的一项重要特征，其包括裂隙分布形态、规模大小、间距、裂隙宽度及长度、粗糙度等。从直观的岩体表面的节理可以推断出岩石内部的结构特点，进而可以推断岩体的强度、稳定性以及水力学性质。传统的参数测量方法是专业人员使用皮尺等工具在公路边坡或隧道上进行实地测量，这种方式费时费力，有危险性，并且测量范围和测量结果的精度都受到限制。图像分析法作为一种新兴的数字化自动测量参数的方法，其依据的基础是数字图像处理技术，图像方法测量比人工实地测量安全性更好、速度更快、精度更高，并且可以获取人工测量难以得到的部分信息。基于图像方法分析岩体表面节理裂隙，首先必须获取质量较高的图像，但是在自然光下光照不均匀或者光照过弱甚至在隧道里完全黑暗环境下，难以获取细微的裂隙细节。
发明内容针对上述人工实地测量岩体表面节理的缺陷及自然光下取像的不足，本实用新型的目的在于，提供一种光强适宜、光照均匀的岩体表面节理裂隙细微细节图像的获取装置，该装置用光学原理得到满足取像光照条件的岩体表面节理裂隙细微细节。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:一种均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，包括遮光暗箱体、光源灯、光源灯安装架、图像采集器和图像采集器支架，其中，所述的遮光暗箱体为底部开放的圆柱箱体，在遮光暗箱体的内侧壁上设置有垂直高度值标尺，在遮光暗箱体的内侧壁上还安装有沿内侧壁上下位置可调节的圆盘状光源灯安装架，所述的光源灯安装架的中心加工有通光孔，通光孔周围的光源灯安装架上均匀加工有安装孔，安装孔上分别安装有带灯罩的光源灯；遮光暗箱体的顶面内侧上安装有图像采集器支架，图像采集器支架上安装有图像采集器，所述的图像采集器安装在通光孔中心的正上方。本实用新型还具有如下技术特点:[0011]所述的遮光暗箱体的内壁上涂有吸光层。所述的光源灯的个数至少为4个。所述的光源灯选用白光COB面光源。本实用新型利用光学原理，使光源灯安装架在一定范围内上下调节高度，保证图像采集器与光源灯在侧顺光30° 45°范围内，达到最佳取像效果。本实用新型采用圆柱状遮光暗箱体，可以保证光照无盲区，吸光层吸收光源发射的光线，消除反射光对图像采集器拍摄效果的影响。
图1是本实用新型的整体结构示意图。图2是本实用新型的结构示意图的俯视图。图3是图像采集器和光源灯的位置关系示意图。图中各个标号的含义为:1_遮光暗箱体，2-光源灯，3-灯罩，4-安装孔，5-光源灯安装架，6-垂直高度值标尺，7-图像采集器，8-图像采集器支架9-通光孔。
以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具 体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。遵从上述技术方案，如图1和图2所示，一种均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，包括遮光暗箱体1、光源灯2、光源灯安装架5、图像采集器7和图像采集器支架8，其中，所述的遮光暗箱体I为底部开放的圆柱箱体，在遮光暗箱体I的内侧壁上设置有垂直高度值标尺6，在遮光暗箱体I的内侧壁上还安装有沿内侧壁上下位置可调节的圆盘状光源灯安装架5，所述的光源灯安装架5的中心加工有通光孔9，通光孔9周围的光源灯安装架5上均匀加工有安装孔4，安装孔4上分别安装有带灯罩3的光源灯2 ;遮光暗箱体I的顶面内侧上安装有图像采集器支架8，图像采集器支架8上安装有图像采集器7，所述的图像采集器7安装在通光孔9中心的正上方。遮光暗箱体I为底部开放的圆柱箱体，其尺寸为直径200cm、高100cm，使用圆柱体保证光源灯对底面上光照无盲区；遮光暗箱体I的内壁涂有吸光层，吸光层吸收光源灯2发射的光线，消除反射光对图像采集器7的拍摄效果的影响。为了保证光照质量和光照的均匀性，在光源灯安装架5上至少安装4个光源灯2，本实施例优选安装4个光源灯2，光源灯2选用白光COB面光源，COB面光源的主要优点:无刺眼炫光，高导热，低光衰，长寿命，出光均匀，无色斑，无鬼影，性能稳定，组装简易，应用方便。灯罩3设在光源灯2的外部，起到柔光的作用。垂直高度值标尺6用来标示从遮光暗箱体I底部到顶部的高度。图像采集器7采用标准摄像器材，在使用时首先人工调焦，再固定在图像采集器支架8上，进行全角度拍摄。图像采集器7和光源灯2的位置关系如图3所示，A点表示图像采集器7的位置，B点表示被摄主体所在的位置，即被拍摄的岩体所在的位置，BC的长度为遮光暗箱体I的底面半径，箱体高AB为100cm，底面半径BC为100cm，DE的高度表示光源灯2可调节的高度范围，光源灯2到图像采集器7所在轴线的垂直距离为50cm，即DE到AB的垂直距离为50cm ；DE的高度表示光源灯2可调节的高度范围，为了满足图像采集器7与光源灯2保持在侧顺光30° 45°范围内，即图像采集器7与被拍摄的岩体之间的连线，和光源灯2与被拍摄的岩体之间的连线形成的夹角范围为30° 45°，通过几何三角关系计算得出，D点距遮光暗箱体I底部的高度为50cm，E点距遮光暗箱体I底部的高度约为87cm，在实际操作中，可以根据具体情况的需求，参照垂直高度值标尺6的标度，通过调节光源灯安装架5的高度来调节光源灯2的高度，以满足光照强度和均匀性的要求，营造最好的拍摄条件，达到最理想的岩体节理裂隙图像的 拍摄效果。
权利要求1.一种均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，其特征在于，包括遮光暗箱体(I)、光源灯(2)、光源灯安装架(5)、图像采集器(7)和图像采集器支架(8)，其中，所述的遮光暗箱体(1)为底部开放的圆柱箱体，在遮光暗箱体(I)的内侧壁上设置有垂直高度值标尺(6)，在遮光暗箱体(1)的内侧壁上还安装有沿内侧壁上下位置可调节的圆盘状光源灯安装架(5)，所述的光源灯安装架(5)的中心加工有通光孔(9)，通光孔(9)周围的光源灯安装架(5)上均匀加工有安装孔(4)，安装孔(4)上分别安装有带灯罩(3)的光源灯(2);遮光暗箱体(I)的顶面内侧上安装有图像采集器支架(8 )，图像采集器支架(8 )上安装有图像采集器(7)，所述的图像采集器(7)安装在通光孔(9)中心的正上方。
2.如权利要求1所述的均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，其特征在于，所述的遮光暗箱体(1)的内壁上涂有吸光层。
3.如权利要求1所述的均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，其特征在于，所述的光源灯(2)的个数至少为4个。
4.如权利要求1所述的均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，其特征在于，所述的光源灯(2)选用白光COB面光源。
专利摘要本实用新型公开了一种均匀光照的岩体节理裂隙图像获取装置，其中，在遮光暗箱体的内侧壁上设置有垂直高度值标尺，在遮光暗箱体的内侧壁上还安装有光源灯安装架，光源灯安装架中心加工有通光孔和安装孔，安装孔上分别安装有带灯罩的光源灯；遮光暗箱体的顶面内侧上安装有图像采集器支架，图像采集器支架上安装有图像采集器，所述的图像采集器安装在通光孔中心的正上方。本实用新型使光源灯安装架在一定范围内上下调节高度，保证图像采集器与光源灯在侧顺光30°～45°范围内，达到最佳取像效果。本实用新型采用圆柱状遮光暗箱体，可以保证光照无盲区，吸光层吸收光源发射的光线，消除反射光对拍摄效果的影响。
文档编号G01N21/88GK203132997SQ20122074715
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者杨洋, 王卫星, 刘晟, 杨蕾, 胡仁义 申请人:长安大学