基于地質(zhì)平面圖的界面模擬及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-11 11:53
在信息化時(shí)代,計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,并在地學(xué)領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用,如:數(shù)字填圖、地質(zhì)界面模擬等,同時(shí),隨著三維地質(zhì)建模技術(shù)與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的日益成熟,圖像處理、CAD、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等各個(gè)學(xué)科相互滲透,并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如何智能化提取地質(zhì)數(shù)據(jù)和精確、高效地實(shí)現(xiàn)地質(zhì)界面模擬是三維地質(zhì)建模目前研究的熱點(diǎn)。在地質(zhì)界線提取方面,本文對圖像識(shí)別中的邊緣檢測算法進(jìn)行深入研究,對微分算子、LOG算子和Canny算子進(jìn)行對比分析;并對彩色圖像邊緣檢測的輸出融合法、多維梯度法、向量法進(jìn)行對比研究。從實(shí)現(xiàn)效率和精度考慮,采用基于Canny理論的彩色圖像邊緣檢測算法,來實(shí)現(xiàn)地質(zhì)界線數(shù)據(jù)的智能化提取,提取的地質(zhì)線清晰且能夠呈現(xiàn)特征。將圖像處理技術(shù)擴(kuò)展到地質(zhì)領(lǐng)域中,對三維地質(zhì)建模中數(shù)據(jù)快速獲取具有指導(dǎo)意義。在地質(zhì)界面的三維可視化方面,本文對三維地質(zhì)建模中面模型進(jìn)行深入研究,對地質(zhì)界面模擬算法進(jìn)行對比分析,如基于數(shù)字高程模型的格網(wǎng)(GRID)模型、不規(guī)則三角(TIN)模型和樣條插值算法。采用IDW插值和Delaunay三角剖分算法逐點(diǎn)插入法實(shí)現(xiàn)地表模型的構(gòu)建:在提取的地質(zhì)界線和等高線的基礎(chǔ)上,提取14條等高線上的...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
像素顏色強(qiáng)度不連續(xù)點(diǎn)的集合,其中 RGB 是最基礎(chǔ)的顏色空間,而常見的數(shù)字彩色圖像是也是由 RGB(紅、綠、藍(lán))來定義的(王發(fā)乃,2012;余見,2008),Nevatia 最早開始研究彩色圖像邊緣檢測算法,并給出了邊緣檢測算法。最初的彩色圖像邊緣檢測是將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰色圖像,然后在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用灰色圖像檢測算法實(shí)現(xiàn)邊緣提取,提取的圖像不清晰,丟失了大量的圖像信息(余見,2008;楊阿慶,2013)。因此僅僅使用灰度圖像邊緣檢測算法曲圖像邊緣是不夠的,目前常用的彩色圖像邊緣檢測算法主要有:輸出融合方法、多維梯度方法和向量方法三類(關(guān)芳芳等,2013;余見,2008)。其中輸出融合法是最早提出將灰色圖像邊緣檢測算法應(yīng)用于彩色圖像上的算法。在 RGB 空間中,該算法原理是:采用灰度圖像邊緣檢測算法分別對這三個(gè)顏色分量獨(dú)立進(jìn)行邊緣檢測,然后將輸出結(jié)果按照三分量所得邊緣進(jìn)行加權(quán)求和(也可直接求和)(楊阿慶,2013;余見,2008)。該方法雖然可通過調(diào)節(jié)各分量的權(quán)重來改變邊緣的亮度,并且實(shí)現(xiàn)簡單迅速,但該算法對顏色空間具有依賴性,且沒有考慮彩色圖像的向量特性及顏色分量的的相關(guān)關(guān)系,易丟失邊緣信息。算法流程如圖所示(楊阿慶,2013):
第 2 章 地質(zhì)界線提取算法多維梯度方法的原理是:采用灰色圖像邊緣檢測算法對三個(gè)分量分別計(jì)算梯度,然后進(jìn)行梯度合成或融合方法,通過設(shè)置閾值,進(jìn)行邊緣點(diǎn)的判定,最終實(shí)現(xiàn)邊緣提。畎c,2013)。常采用彩色結(jié)構(gòu)張量法來實(shí)現(xiàn)梯度計(jì)算和相位信息獲。和ㄟ^計(jì)算各方向梯度鄰域分量,選擇最大的梯度和相應(yīng)的方向作為圖像梯度和相位,解決了輸出融合法由于梯度方向相反而引起的幅度“相消”問題,避免邊緣的漏檢,并且該算法考慮了顏色分量間的相關(guān)關(guān)系,提取邊緣較完整。最經(jīng)典的算法是彩色 Canny 算法和 Cumnai 算法(楊阿慶,2013;余見,2008)。算法流程如圖所示(王發(fā)乃,2012;余見,2008):
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PRB數(shù)據(jù)構(gòu)建三維地質(zhì)模型的技術(shù)方法研究[J]. 吳志春,郭福生,鄭翔,張洋洋,羅建群,侯曼青. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]復(fù)雜地質(zhì)界面三維重構(gòu)與評價(jià)方法[J]. 孫波,劉大安. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]降雨資料Kriging與IDW插值對比分析—以漓江流域?yàn)槔齕J]. 范玉潔,余新曉,張紅霞,宋美華. 水文. 2014(06)
[4]基于Canny理論的自適應(yīng)閾值彩色圖像邊緣檢測[J]. 關(guān)芳芳,程筱勝,崔海華. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(06)
[5]基于逐點(diǎn)插入法的Delaunay三角網(wǎng)快速生成算法[J]. 王龍浩,王解先. 工程勘察. 2013(10)
[6]基于Sobel算子邊緣檢測的麥穗圖像分割[J]. 陳含,呂行軍,田鳳珍,董倩,王克儉,韓憲忠. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(03)
[7]采樣點(diǎn)數(shù)目對反距離加權(quán)插值結(jié)果的敏感性分析[J]. 王宇航,繆亞敏,楊昕. 地理信息世界. 2012(04)
[8]基于LOG和Canny算子的邊緣檢測算法[J]. 賀強(qiáng),晏立. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(03)
[9]基于灰色關(guān)聯(lián)度和Prewitt算子的邊緣檢測新方法[J]. 石俊濤,朱英,楚曉麗,任亞恒. 微計(jì)算機(jī)信息. 2010(29)
[10]克里金插值算法在等高線繪制中的應(yīng)用[J]. 李莉,胡建平. 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(01)
博士論文
[1]復(fù)雜地質(zhì)體三維模型快速構(gòu)建及更新技術(shù)研究[D]. 翁正平.中國地質(zhì)大學(xué) 2013
[2]圖像邊緣檢測技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 曾俊.華中科技大學(xué) 2011
[3]邊緣檢測及其評價(jià)方法的研究[D]. 磨少清.天津大學(xué) 2011
[4]邊緣檢測的若干技術(shù)研究[D]. 董鴻燕.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]B樣條類曲線曲面理論及其應(yīng)用研究[D]. 梁錫坤.合肥工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別算法研究[D]. 豐曉霞.太原理工大學(xué) 2015
[2]基于八方向Sobel算子的邊緣檢測算法研究[D]. 鄭英娟.河北師范大學(xué) 2014
[3]基于三次B樣條的曲線、曲面逼近算法的研究[D]. 李玉梅.南京信息工程大學(xué) 2013
[4]彩色圖像邊緣檢測技術(shù)的研究[D]. 王發(fā)乃.湖南師范大學(xué) 2012
[5]B樣條曲線及曲面研究[D]. 郭懷天.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[6]曲線曲面擬合及B樣條曲線曲面光順[D]. 秦賢杰.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[7]基于TIN的地質(zhì)界面三維形態(tài)分析及應(yīng)用[D]. 彭正林.中南大學(xué) 2011
[8]Delaunay三角剖分方法在三維地形可視化中的應(yīng)用[D]. 宮世偉.遼寧科技大學(xué) 2011
[9]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的彩色圖像邊緣檢測[D]. 王金鳳.燕山大學(xué) 2010
[10]三維空間Delaunay三角剖分算法的研究及應(yīng)用[D]. 李麗.大連海事大學(xué) 2010
本文編號(hào):3582738
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
像素顏色強(qiáng)度不連續(xù)點(diǎn)的集合,其中 RGB 是最基礎(chǔ)的顏色空間,而常見的數(shù)字彩色圖像是也是由 RGB(紅、綠、藍(lán))來定義的(王發(fā)乃,2012;余見,2008),Nevatia 最早開始研究彩色圖像邊緣檢測算法,并給出了邊緣檢測算法。最初的彩色圖像邊緣檢測是將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰色圖像,然后在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用灰色圖像檢測算法實(shí)現(xiàn)邊緣提取,提取的圖像不清晰,丟失了大量的圖像信息(余見,2008;楊阿慶,2013)。因此僅僅使用灰度圖像邊緣檢測算法曲圖像邊緣是不夠的,目前常用的彩色圖像邊緣檢測算法主要有:輸出融合方法、多維梯度方法和向量方法三類(關(guān)芳芳等,2013;余見,2008)。其中輸出融合法是最早提出將灰色圖像邊緣檢測算法應(yīng)用于彩色圖像上的算法。在 RGB 空間中,該算法原理是:采用灰度圖像邊緣檢測算法分別對這三個(gè)顏色分量獨(dú)立進(jìn)行邊緣檢測,然后將輸出結(jié)果按照三分量所得邊緣進(jìn)行加權(quán)求和(也可直接求和)(楊阿慶,2013;余見,2008)。該方法雖然可通過調(diào)節(jié)各分量的權(quán)重來改變邊緣的亮度,并且實(shí)現(xiàn)簡單迅速,但該算法對顏色空間具有依賴性,且沒有考慮彩色圖像的向量特性及顏色分量的的相關(guān)關(guān)系,易丟失邊緣信息。算法流程如圖所示(楊阿慶,2013):
第 2 章 地質(zhì)界線提取算法多維梯度方法的原理是:采用灰色圖像邊緣檢測算法對三個(gè)分量分別計(jì)算梯度,然后進(jìn)行梯度合成或融合方法,通過設(shè)置閾值,進(jìn)行邊緣點(diǎn)的判定,最終實(shí)現(xiàn)邊緣提。畎c,2013)。常采用彩色結(jié)構(gòu)張量法來實(shí)現(xiàn)梯度計(jì)算和相位信息獲。和ㄟ^計(jì)算各方向梯度鄰域分量,選擇最大的梯度和相應(yīng)的方向作為圖像梯度和相位,解決了輸出融合法由于梯度方向相反而引起的幅度“相消”問題,避免邊緣的漏檢,并且該算法考慮了顏色分量間的相關(guān)關(guān)系,提取邊緣較完整。最經(jīng)典的算法是彩色 Canny 算法和 Cumnai 算法(楊阿慶,2013;余見,2008)。算法流程如圖所示(王發(fā)乃,2012;余見,2008):
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PRB數(shù)據(jù)構(gòu)建三維地質(zhì)模型的技術(shù)方法研究[J]. 吳志春,郭福生,鄭翔,張洋洋,羅建群,侯曼青. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]復(fù)雜地質(zhì)界面三維重構(gòu)與評價(jià)方法[J]. 孫波,劉大安. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]降雨資料Kriging與IDW插值對比分析—以漓江流域?yàn)槔齕J]. 范玉潔,余新曉,張紅霞,宋美華. 水文. 2014(06)
[4]基于Canny理論的自適應(yīng)閾值彩色圖像邊緣檢測[J]. 關(guān)芳芳,程筱勝,崔海華. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(06)
[5]基于逐點(diǎn)插入法的Delaunay三角網(wǎng)快速生成算法[J]. 王龍浩,王解先. 工程勘察. 2013(10)
[6]基于Sobel算子邊緣檢測的麥穗圖像分割[J]. 陳含,呂行軍,田鳳珍,董倩,王克儉,韓憲忠. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(03)
[7]采樣點(diǎn)數(shù)目對反距離加權(quán)插值結(jié)果的敏感性分析[J]. 王宇航,繆亞敏,楊昕. 地理信息世界. 2012(04)
[8]基于LOG和Canny算子的邊緣檢測算法[J]. 賀強(qiáng),晏立. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(03)
[9]基于灰色關(guān)聯(lián)度和Prewitt算子的邊緣檢測新方法[J]. 石俊濤,朱英,楚曉麗,任亞恒. 微計(jì)算機(jī)信息. 2010(29)
[10]克里金插值算法在等高線繪制中的應(yīng)用[J]. 李莉,胡建平. 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(01)
博士論文
[1]復(fù)雜地質(zhì)體三維模型快速構(gòu)建及更新技術(shù)研究[D]. 翁正平.中國地質(zhì)大學(xué) 2013
[2]圖像邊緣檢測技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 曾俊.華中科技大學(xué) 2011
[3]邊緣檢測及其評價(jià)方法的研究[D]. 磨少清.天津大學(xué) 2011
[4]邊緣檢測的若干技術(shù)研究[D]. 董鴻燕.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]B樣條類曲線曲面理論及其應(yīng)用研究[D]. 梁錫坤.合肥工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別算法研究[D]. 豐曉霞.太原理工大學(xué) 2015
[2]基于八方向Sobel算子的邊緣檢測算法研究[D]. 鄭英娟.河北師范大學(xué) 2014
[3]基于三次B樣條的曲線、曲面逼近算法的研究[D]. 李玉梅.南京信息工程大學(xué) 2013
[4]彩色圖像邊緣檢測技術(shù)的研究[D]. 王發(fā)乃.湖南師范大學(xué) 2012
[5]B樣條曲線及曲面研究[D]. 郭懷天.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[6]曲線曲面擬合及B樣條曲線曲面光順[D]. 秦賢杰.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[7]基于TIN的地質(zhì)界面三維形態(tài)分析及應(yīng)用[D]. 彭正林.中南大學(xué) 2011
[8]Delaunay三角剖分方法在三維地形可視化中的應(yīng)用[D]. 宮世偉.遼寧科技大學(xué) 2011
[9]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的彩色圖像邊緣檢測[D]. 王金鳳.燕山大學(xué) 2010
[10]三維空間Delaunay三角剖分算法的研究及應(yīng)用[D]. 李麗.大連海事大學(xué) 2010
本文編號(hào):3582738
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