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申请/专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所

摘要：本发明公开一种钻孔孔壁三维几何形态测量系统及方法，所述系统构造有升降装置、测量装置及上位机；所述升降装置构造为调制所述测量装置的水平高度；所述测量装置构造为在当前所述水平高度获取钻孔孔壁的一孔壁成像点对应的至少两个孔壁投影点；所述上位机配置为创建所述测量装置的第一极坐标系，根据所述测量装置的参数及至少两个所述孔壁投影点解算所述孔壁成像点在所述第一极坐标系的第一空间位置；所述上位机配置有创建钻孔孔壁的第二极坐标，根据所述测量装置与钻孔空间的位置关系建立所述第一极坐标及第二极坐标的坐标转换关系，根据所述第一空间位置及坐标转换关系，获取孔壁成像点在所述第二极坐标中的第二空间位置，根据至少两个连续所述水平高度的所述孔壁成像点的所述第二空间位置获取钻孔孔壁全部或部分的三维几何形态。

主权项：1.一种钻孔孔壁三维几何形态测量系统，其特征在于，所述系统构造有升降装置、测量装置及上位机；所述升降装置构造为调制所述测量装置的水平高度；所述测量装置构造为在当前所述水平高度获取钻孔孔壁的一孔壁成像点对应的至少两个孔壁投影点；所述上位机配置为创建所述测量装置的第一极坐标系，根据所述测量装置的参数及至少两个所述孔壁投影点解算所述孔壁成像点在所述第一极坐标系的第一空间位置；所述上位机配置有创建钻孔孔壁的第二极坐标，根据所述测量装置与钻孔空间的位置关系建立所述第一极坐标及第二极坐标的坐标转换关系，根据所述第一空间位置及坐标转换关系，获取孔壁成像点在所述第二极坐标中的第二空间位置，根据至少两个连续所述水平高度的所述孔壁成像点的所述第二空间位置获取钻孔孔壁全部或部分的三维几何形态；所述测量装置构造有壳体组件及部署在所述壳体组件的激光器组件及摄像设备；所述升降装置构造为调制所述壳体组件在钻孔轴向的所述水平高度；所述激光器组件构造为至少照射在当前所述水平高度的所述钻孔孔壁；所述摄像设备配置为在获取被照射的所述孔壁成像点的所述孔壁投影点；所述测量装置构造有部署在所述壳体组件的至少一反射体；所述摄像设备通过至少一所述反射体获取两个不同的所述孔壁投影点；所述反射体构造为锥面镜；所述摄像设备的镜头与所述锥面镜保持轴线平行，并且至少的覆盖所述锥面镜部分；所述摄像设备通过所述锥面镜获取至少两个所述孔壁投影点；所述锥面镜被覆盖的部分构造有上锥面镜及下锥面镜；所述上锥面镜及所述下锥面镜的锥角不同；所述摄像设备通过所述上锥面镜获取第一孔壁投影点；所述摄像设备通过所述下锥面镜获取第二孔壁投影点；所述上位机配置为根据所述测量装置的参数及所述第一孔壁投影点及所述第二孔壁投影点获取所述孔壁成像点在所述第一极坐标系的第一空间位置；所述钻孔孔壁形成有同时入射在所述上锥面镜及所述下锥面镜的重叠区域，所述成像投影点处在所述重叠区域；所述上锥面镜及下锥面镜之间形成有激光通路；所述激光器组件通过所述激光通路水平的入射到钻孔孔壁。

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