融合三維激光點(diǎn)云與數(shù)字圖像的巖體結(jié)構(gòu)面信息測(cè)量方法研究的開(kāi)題報(bào)告

融合三維激光點(diǎn)云與數(shù)字圖像的巖體結(jié)構(gòu)面信息測(cè)量方法研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景和意義在石油、水電、鐵路、公路等工程建設(shè)領(lǐng)域中，對(duì)巖體結(jié)構(gòu)面的測(cè)量是非常重要的。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)面測(cè)量方法主要依賴于地質(zhì)測(cè)量技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，這種方法容易受到人為因素和自然條件的限制，且測(cè)量結(jié)果經(jīng)常存在誤差。另外，在實(shí)地測(cè)量時(shí)，巖體表面通常會(huì)有很多遮擋物，如灌木、樹(shù)枝和石塊等，導(dǎo)致無(wú)法得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)面信息。近年來(lái)，隨著三維激光掃描技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)面的測(cè)量方法已逐漸從傳統(tǒng)的人工測(cè)量轉(zhuǎn)向數(shù)字化測(cè)量。三維激光掃描技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)快速獲取大量的巖體點(diǎn)云數(shù)據(jù)，數(shù)字圖像處理技術(shù)可以對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理和分析。因此，將三維激光點(diǎn)云和數(shù)字圖像技術(shù)進(jìn)行融合，可以更準(zhǔn)確地獲取巖體結(jié)構(gòu)面信息，提高結(jié)構(gòu)面測(cè)量的精度和效率。本研究旨在探索一種基于三維激光點(diǎn)云和數(shù)字圖像技術(shù)融合的巖體結(jié)構(gòu)面測(cè)量方法，通過(guò)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取出巖體表面的結(jié)構(gòu)面信息，并通過(guò)數(shù)字圖像技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)面的可視化展示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)面的準(zhǔn)確測(cè)量和分析。該研究對(duì)于推動(dòng)巖體結(jié)構(gòu)面的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展具有較大的意義。二、研究?jī)?nèi)容和方案1.研究?jī)?nèi)容（1）三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于巖體結(jié)構(gòu)面的測(cè)量。（2）基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法，提取出巖體表面的結(jié)構(gòu)面信息。（3）對(duì)提取出的結(jié)構(gòu)面信息進(jìn)行數(shù)字化建模和可視化展示。（4）采用數(shù)字圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)面的可視化展示及測(cè)量分析。2.研究方案（1）采用三維激光掃描技術(shù)獲取巖體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。（2）對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括去除噪聲和遮擋物，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理和配準(zhǔn)。（3）利用基于曲率的算法和基于網(wǎng)格法的算法提取出巖體表面的結(jié)構(gòu)面信息。（4）使用數(shù)字圖像處理技術(shù)，對(duì)提取出的結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示和測(cè)量分析。（5）對(duì)以上算法和技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析和比較。三、研究進(jìn)度安排階段一（2021年6月-7月）：對(duì)三維激光掃描技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行研究和了解，制定研究方案和實(shí)驗(yàn)方案。階段二（2021年8月-9月）：進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法的研究和實(shí)現(xiàn)，包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理、濾波處理和配準(zhǔn)等。階段三（2021年10月-11月）：調(diào)試和完善結(jié)構(gòu)面信息提取算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建模和可視化展示，進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的對(duì)比和分析。階段四（2021年12月-2022年1月）：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并撰寫(xiě)研究報(bào)告。四、預(yù)期成果（1）開(kāi)發(fā)出一種基于三維激光點(diǎn)云和數(shù)字圖像技術(shù)融合的巖體結(jié)構(gòu)面測(cè)量方法。