【摘要】：隨著可視化技術(shù)以及圖形圖像技術(shù)的發(fā)展,以二維圖像為基礎(chǔ)所構(gòu)建的巖石結(jié)構(gòu)三維模型在地質(zhì)學(xué)研究和煤炭開采工作中占有越來(lái)越重要的地位。如何通過(guò)平面影像數(shù)據(jù)有效的獲取煤巖體裂隙的滲透特征以及其他相關(guān)信息成為目前地質(zhì)研究的熱點(diǎn)之一�？茖W(xué)計(jì)算可視化是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)或者一般圖形學(xué)的原理和方法,將科學(xué)與工程計(jì)算等產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形、圖像,以更加直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)。為了更好的實(shí)現(xiàn)裂隙邊界特征的增強(qiáng),需要運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理,本論文主要是運(yùn)用了MATLAB自主編程實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巖體CT圖像的圖像增強(qiáng)和圖像分割,從而獲得下文需要的關(guān)于裂隙的CT圖像。論文介紹了科學(xué)可視化領(lǐng)域中經(jīng)典的可視化工具包(Visualization Toolkit,VTK)軟件,論述了三維重建中常用的兩種繪制方法,即面繪制方法和體繪制方法的原理,以及比較了兩種繪制方法的優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)用環(huán)境。在Visual C++6.0環(huán)境下借助VTK,運(yùn)用了面繪制方法中的Marching Cubes算法和體繪制方法中的Ray Casting算法對(duì)煤巖體CT圖像中的裂隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維重建,實(shí)現(xiàn)了三維滲流裂隙系統(tǒng)的可視化。論文介紹了實(shí)現(xiàn)三維交互技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),首先論述了三維觀察技術(shù)中兩個(gè)主要的技術(shù)特征是坐標(biāo)變化和投影,為下文實(shí)現(xiàn)三維拾取技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。論文還介紹了針刺取點(diǎn)算法的原理,以及針刺取點(diǎn)算法如何在VTK中實(shí)現(xiàn)的方法,研究了VTK三維模型交互式操作方法,使用平行透視下的拾取基質(zhì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維滲流裂隙系統(tǒng)中的關(guān)于裂隙的特征點(diǎn)選取,探索了三維交互式的設(shè)計(jì),為三維結(jié)構(gòu)提取的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。最后,本論文研究了利用三維拾取功能所獲得特征點(diǎn)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)裂隙的三維測(cè)量,從而完成對(duì)三維裂隙相關(guān)參數(shù)的統(tǒng)計(jì),得出裂隙的相關(guān)特性。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 淮北礦區(qū)構(gòu)造綱要圖Figure 2-1 Structure outline in Huaibei coalfield南煤礦礦處在應(yīng)力集中地區(qū)，在宿南向斜西南部轉(zhuǎn)折端，是一傾向 NE、向 SW 凸出的弧形單斜構(gòu)造，如圖 2-2 所示。在中部及東部普遍發(fā)，褶皺的軸向與地層走向趨于一致，地層傾角由北往南逐漸減小。斜和張學(xué)屋向斜東部軸向與地層走向趨于一致[86]。其中，本文的數(shù)中的 8 號(hào)煤樣測(cè)試實(shí)驗(yàn)。礦井?dāng)鄬訕?gòu)造發(fā)育密集，其中以 NNE 向斷層最為發(fā)育，NWW 向斷一致。由于經(jīng)歷過(guò)較強(qiáng)的伸展型應(yīng)力作用，斷層剖面組合形式以塹合為主。復(fù)雜的礦井地質(zhì)條件使煤層之間產(chǎn)生了明顯的滑動(dòng)現(xiàn)象，，層的強(qiáng)烈形變。因此，構(gòu)造煤發(fā)育地帶反映了滑動(dòng)面附近的強(qiáng)變形
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;P618.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2579468