基于图像的三维裂隙岩体特征提取、简化及网格生成方法

作     者：刘骏标 邢会林 姜素华 闫伟超 LIU Junbiao;XING Huilin;JIANG Suhua;YAN Weichao

作者机构：深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 崂山实验室山东青岛266237 中国海洋大学海底科学与工程计算国际中心山东青岛266100 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 

出 版 物：《成都理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chengdu University of Technology: Science & Technology Edition)

年 卷 期：2023年第50卷第6期

页      面：775-781页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金重大计划重点支持项目(92058211) 国家自然科学基金面上项目(52074251) 地震数值预测联合实验室开放基金项目(2020LNEF02) 

主　　题：数字图像 裂隙岩体 裂隙面网格 网格生成 网格评价 

摘      要：为用最少的网格对高分辨率数字图像的三维裂隙特征进行简化表征,提出了一种基于图像的三维裂隙岩体特征提取、简化及其网格生成方法。首先采用中心面点提取算法将裂隙转换为一系列面,并对其进行网格生成、面片交叉标识及网格优化,以生成的裂隙面网格为约束生成四面体网格模型。然后采用体素和形状相似度两个参数对生成的面网格的代表性进行评估,通过最小二面角、半径比、边长比及体积比等网格质量度量参数对生成的四面体网格质量进行了评价。最后,以一个三维二值化岩石裂隙图像数据为例,对所提方法的有效性及可行性进行了验证。结果表明,该方法在保留裂隙主要几何特征的前提下较好地生成裂隙曲面网格。