基于光声组合测量的地质钻孔三维可视化研究

鉴于目前地质钻孔中孔壁光学图像信息在反映孔壁轮廓特征方面存在的局限性问题,同时,也为了丰富地质钻孔岩壁纹理和几何轮廓信息来源,提出一种基于光声组合测量的地质钻孔三维可视化方法,通过融合钻孔周向和轴向上的纹理图像与扫描轮廓信息来直观呈现钻孔岩壁的三维形貌特征,并解决孔壁光学图像重构、孔壁轮廓曲线重构、基于光学图像信息与声波数据同步融合的三维建模与数据可视化优化等一系列难题。首先,以能够实现钻孔精细化测量的光学和声学同步测量技术原理为基础,提出孔壁光学图像重构与孔壁轮廓曲线重构方法,实现不同深度钻孔孔壁纹理图像的拼接与孔壁三维轮廓建模;随后,在孔壁表面纹理和孔壁几何轮廓的基础上,建立光声组合测量数据之间的映射关系与融合机制,形成基于光声组合测量的地质钻孔三维可视化体系;最后,结合具体案例,完成地质钻孔的三维可视化与形貌特征分析,并验证了该方法的可行性和优越性。研究表明,利用光声组合测量方式获取到的钻孔数据更加丰富,形成的地质钻孔三维可视化模型能够有效提高地质钻孔孔壁数据解译和判读的准确性和客观性,为岩体结构的探测技术研究提供了一种新的技术方法与技术手段。