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龙图腾网获悉中国科学院武汉岩土力学研究所;中国地质大学(武汉)申请的专利地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119594889B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411674680.5，技术领域涉及：G01B11/24；该发明授权地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测装置及方法是由汪进超;张国华;韩增强;王益腾;王超设计研发完成，并于2024-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测装置，包括深度绞车，还包括标定短节、调节电缆、测量短节、传输电缆、以及工控机。本发明还公开了地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测方法。本发明解决了地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测的技术难题，通过将激光技术和视觉技术相结合起来，实现了地下空间内部几何轮廓的精细成像，结合精准定位技术实现了几何轮廓尺寸的定量化计算与可视化，能够快速捕获地下空间的几何轮廓信息，可以实现几何轮廓的测量与监测。

本发明授权地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测装置及方法在权利要求书中公布了：1.地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测方法，利用地下空间几何轮廓精细测量与演变过程监测装置，包括标定短节1、调节电缆2、测量短节3、传输电缆4、深度绞车5以及工控机6，标定短节1包括标定壳体，激光器1.1、透射窗1.2、反射镜1.3、以及罗盘模块1.4，测量短节3的底部设置N个摄像机3.1，其特征在于，包括图像数据、方位信息和深度数据的采集步骤： 将标定短节1、调节电缆2、测量短节3通过传输电缆4沿钻孔下放到需要进行测量的地下空间中，标定短节1位于孔口处时，深度绞车5上的深度编码器清零，启动激光器1.1、摄像机3.1、以及罗盘模块1.4， 激光束经过反射镜1.3的反射，激光束改变传播路径水平出射，激光束通过透射窗1.2在地下空间表面形成一条激光斑带，N个摄像机3.1采集包含激光斑带信息的地下空间的图像数据， 标定短节1、测量短节3、深度绞车5分别将采集的方位信息、图像数据、深度数据传递给工控机6，工控机6将方位信息、图像数据、深度数据进行同步采集、显示、处理并保存数据， 深度绞车5过传输电缆4缓慢下放标定短节1、调节电缆2、测量短节3到设定下放深度△h，若地下空间几何轮廓数据采集未结束，重复上述图像数据、方位信息和深度数据的采集步骤， 还包括数据重组步骤： a[i]表示标定短节1采集的第i个方位信息，f[i][j]表示测量短节3上第i个深度的图像数据中第j个阵列摄像机3.1采集的图像，h[i]表示深度绞车5上深度编码器采集的第i个深度数据，i为深度序号； 记图像f[i][j]由m*n个像素点组成，且m大于n，定义行*列的尺寸大小为2m*2m的图像F[i]，令矩阵F[i]上2m*2m个像素点均为0； 将第i个深度的图像数据的N个图像f[i][j]按照测量短节3中摄像机3.1的布设方位映射到图像F[i]上，图像F[i]的第m行第m列像素点所在位置与N个图像f[i][j]中调节电缆2中心轴线像素点所对应位置保持一致；若N个图像f[i][j]存在两个或者多个像素点重叠，则矩阵F[i]所对应位置的灰度取相同位置像素点灰度值的平均值； 将图像F[i]按照方位信息a[i]的所对应的位置进行方位旋转，实现图像F[i]图像代表地下空间几何轮廓地理方位以上北下南左西右东的方式呈现，图像F[i]旋转后，将各个像素点按照旋转后的方位重新映射给对应的行*列为2m*2m的图像FF[i]， 还包括轮廓识别步骤： 对图像FF[i]进行图像处理和二值化，识别出图像矩阵FF[i]中所包含的激光束轮廓线、调节电缆中心轴线，并只保留图像矩阵FF[i]中所包含的激光束轮廓线和调节电缆中心轴线，调节电缆2中心轴线在图像FF[i]上的投影为一个点； 以调节电缆中心轴线投影的点为坐标原点O，地理东为x轴正向，地理北为y轴正向，建立平面直角坐标系，设标定短节1外轮廓与x轴正向的交点为交点P1，交点P1的像素点坐标为x1,0；激光束轮廓线上的任意点PX的像素点坐标为xx,yy；图像矩阵FF[i]的单个像素点所占用的正方形的边长δ＝dx1， 激光束轮廓线上的任意点PX在地下空间深度h[i]处所在水平断面上与钻孔中心轴线的距离为 还包括演变过程监测步骤： 建立空间直角坐标系，以钻孔中心轴线上深度数据h[i]为0的位置为坐标原点，地理东为x轴正向，地理北为y轴正向， 将地下空间不同深度上各水平断面岩壁上激光束轮廓线上各个点的坐标值转换到空间直角坐标系中， 转换到空间直角坐标系中的地下空间同一深度的水平断面岩壁上激光束轮廓线上各个点的坐标用矩阵T[][][]存储，矩阵T[][][]的尺寸为行*列，行数为同一深度上激光束轮廓线的所有点的总数，列为3，矩阵T[][][]的第一列表示岩壁激光束轮廓线上监测点的x轴物理坐标值，矩阵T[][][]的第二列表示激光束轮廓线上监测点的y轴物理坐标值，矩阵T[][][]的第三列表示激光束轮廓线上监测点的z轴物理坐标值，矩阵T[][][]的每一行的三个元素代表一个监测点的x轴、y轴、z轴的物理坐标值,同一个深度的水平断面岩壁上激光束轮廓线上各个监测点的物理坐标值是从地理北方向上的监测点开始顺时针依次存储在矩阵T[][][]的各行；不同次的同一深度的水平断面岩壁上激光束轮廓线上同一监测点的物理坐标值在矩阵T[][][]中间隔的行数为激光束轮廓线上监测点总数， 监测点PJ在T1时刻对应的物理坐标值为xt1,yt1,zt，监测点PJ在T2时刻对应的物理坐标值为xt2,yt2,zt，监测点在T1到T2时刻间，同一水平深度上发生的变化量为

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