激光掃描酸蝕巖板的三維重建技術(shù)研究.pdf

1、酸化壓裂是改造碳酸鹽巖儲(chǔ)層的重要手段。在酸化壓裂過程中，如何測試和描述酸蝕巖板表面形貌是一個(gè)十分重要的基礎(chǔ)性課題。本文將逆向工程所涉及到的三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用到酸蝕巖板的測量和三維重建中，為酸蝕巖板的表面分析和酸蝕效果評(píng)價(jià)提供了一種新的技術(shù)和方法。
　　 本文利用激光三角法測量原理設(shè)計(jì)了酸蝕巖板三維激光掃描儀，用于酸蝕巖板的快速精確測量。研究了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)殘缺點(diǎn)云修補(bǔ)算法。在深入研究網(wǎng)格重建算法的基礎(chǔ)上，利用智

2、能點(diǎn)云三角網(wǎng)格化重建算法實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云的三維重建。
　　 本文的主要內(nèi)容和取得的成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 研究了以激光三角法測量原理為基礎(chǔ)的現(xiàn)代測量技術(shù)所使用的典型光源和視覺測量的常用數(shù)學(xué)模型，深入分析了映射關(guān)系法和小孔成像法的成像原理，推導(dǎo)出三維空間坐標(biāo)和CCD鏡面坐標(biāo)的變換關(guān)系。
　　 設(shè)計(jì)了一款酸蝕巖板三維激光掃描儀，并對(duì)軟硬件部分的原理、組成和功能做了詳盡分析。測試結(jié)果表明，掃描儀可以對(duì)酸蝕巖板進(jìn)行快速

3、精確掃描，并且通過對(duì)掃描點(diǎn)云在頻域范圍內(nèi)的分析，可以獲取酸蝕巖板的粗糙度、起伏漲落等信息。
　　 研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法工作原理，采用遺傳算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、權(quán)值和閾值等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在殘缺點(diǎn)云修補(bǔ)速度和精度上都有了較大提高。
　　 在深入研究三維網(wǎng)格化重建原理的基礎(chǔ)上，基于線光源掃描點(diǎn)云的特點(diǎn)，利用智能點(diǎn)云三角網(wǎng)格化算法實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云重建，詳細(xì)分析了算法的原理并給出了具體步驟