1 引言

攝影測(cè)量技術(shù)(Photogrammetry)已經(jīng)在巖土工程特別是在邊坡工程中得到了廣泛應(yīng)用，最流行的處理軟件有：ContextCapture[Bentley ContextCapture的最新版本Version 10.20.00.4145, 安裝文件2.68G], Metashape, Pix4Dmapper, Recap Pro, RealityCapture, 3DF Zephyr, Trimble Inpho等,，能從巖石照片中提取節(jié)理或不連續(xù)性特征的工具有：Split-FX【使用現(xiàn)代三維成像技術(shù)進(jìn)行巖體不連續(xù)分析(Split-FX數(shù)據(jù)集)】, ShapeMetrix 3D,，Sirovision,，Coltop-3D，3DM Analyst,，CloudCompare 等,，包括開源的工具DSE【巖體不連續(xù)提取工具---Discontinuity Set Extractor (DSE)】。

如果進(jìn)行該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究,，則需要使用一些庫(kù)自己開發(fā)從巖石照片中提取節(jié)理或不連續(xù)性特征的工具,，本文描述了開發(fā)的一般步驟和代碼，包括直接圖像識(shí)別方法和基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN的深度學(xué)習(xí)方法,。最后精選出2017~2022期間這一領(lǐng)域的11篇研究論文,。

2 基本原理

巖體不連續(xù)性特征包括巖石的地層、紋理和脈理,，以及由于構(gòu)造斷裂而出現(xiàn)的節(jié)理,、裂隙、斷層和剪切帶等特征,。節(jié)理面是指沿特定方向劃分的巖石裂隙,，節(jié)理面的參數(shù)包括方向、跡長(zhǎng),、間距,、粗糙度和張開度等。節(jié)理可以通過獲取巖體的三維點(diǎn)云從中提取其特征參數(shù),。此外,，可以通過分析三角網(wǎng)格單元的幾何特征來獲取節(jié)理的特征。對(duì)于單一的節(jié)理集,，如果已知節(jié)理的方向，則可以通過分析巖芯中的空隙計(jì)算出節(jié)理的真實(shí)間距和表觀間距,。

一些學(xué)術(shù)研究使用數(shù)字圖像處理和深度學(xué)習(xí)技術(shù),，致力于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)地提取節(jié)理或不連續(xù)性特征，如節(jié)理組,、產(chǎn)狀,、連續(xù)性、間距,、節(jié)理面的不規(guī)則度和塊體尺寸等,。另一個(gè)數(shù)字圖像處理的方法是檢測(cè)圖像中的邊緣來識(shí)別節(jié)理輪廓，并生成可用于進(jìn)一步分析的結(jié)構(gòu)圖,。使用數(shù)字圖像處理方法來檢測(cè)節(jié)理輪廓可以應(yīng)用于隧道和邊坡穩(wěn)定性等方面的工程問題,。

3 直接提取

從巖石照片中提取節(jié)理或不連續(xù)的特征相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)樗婕暗綀D像處理和模式識(shí)別,。主要使用的視覺任務(wù)庫(kù)是OpenCV-Python,。下面的代碼能夠檢測(cè)圖像中的邊，這對(duì)識(shí)別節(jié)理和不連續(xù)的地方很有用，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要為特定圖像調(diào)整參數(shù),。