張國(guó)華團(tuán)隊(duì)在《安全與環(huán)境工程》發(fā)表巖芯 RQD 自動(dòng)生成算法研究論文

　　中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院、百咖(上海)管理咨詢(xún)有限公司、湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司數(shù)字化管理部、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司數(shù)智化事業(yè)部及湖北省電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司的張國(guó)華、姜晉云、呂國(guó)磊、胡俊杰、熊峰、廖一凡、鄭洪、李漪等學(xué)者，于《安全與環(huán)境工程》2025 年第 01 期發(fā)表了題為《基于目標(biāo)檢測(cè)和圖像分割的巖芯 RQD 自動(dòng)生成算法》的研究論文。

　　研究背景與目的

　　巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)是地礦工程中巖體質(zhì)量評(píng)估的關(guān)鍵參數(shù)，傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)量巖芯片段長(zhǎng)度并計(jì)算 RQD 的方式存在耗時(shí)費(fèi)力的局限。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)發(fā)展，研究提出基于目標(biāo)檢測(cè)與圖像分割的自動(dòng)化算法，旨在實(shí)現(xiàn) RQD 的高效精準(zhǔn)計(jì)算，為巖體工程質(zhì)量分類(lèi)提供技術(shù)支撐。

　　研究方法與技術(shù)路徑

　　巖芯檢測(cè)模型：基于顏色與紋理特征相似性，采用光譜角映射(SAM)模型對(duì)巖芯圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，識(shí)別巖芯區(qū)域。

　　片段分割算法：利用 YOLOv8 深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練分割模型，通過(guò)提取巖芯片段的縫隙特征，實(shí)現(xiàn)不同巖芯片段的精準(zhǔn)分割。

　　案例驗(yàn)證：選取宜涪鐵路五峰段 10 段巖芯樣本，對(duì)比自動(dòng)化算法與傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)量的 RQD 結(jié)果，評(píng)估算法準(zhǔn)確率與效率。

　　核心研究結(jié)果

　　精度驗(yàn)證：算法獲取的 RQD 與手動(dòng)測(cè)量結(jié)果相當(dāng)，平均相對(duì)誤差≤5%，滿(mǎn)足工程應(yīng)用精度要求。

　　效率提升：相比傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)量，算法節(jié)約超過(guò) 60% 的時(shí)間成本，顯著提高 RQD 計(jì)算效率。

　　技術(shù)優(yōu)勢(shì)：通過(guò) SAM 模型與 YOLOv8 的結(jié)合，有效解決了巖芯圖像中復(fù)雜紋理與縫隙特征的識(shí)別難題，實(shí)現(xiàn)了巖芯片段的自動(dòng)化分割與長(zhǎng)度測(cè)量。

　　研究結(jié)論與應(yīng)用價(jià)值

　　該研究提出的自動(dòng)化算法為巖芯 RQD 的快速評(píng)估提供了新方法，可廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘察、隧道工程等領(lǐng)域的巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)，推動(dòng)地礦工程檢測(cè)的數(shù)字化與智能化發(fā)展。研究結(jié)果表明，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在地質(zhì)工程參數(shù)自動(dòng)提取中具有顯著優(yōu)勢(shì)，有望替代傳統(tǒng)人工測(cè)量模式。

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