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井下图像系统软件的研究与实现

王磊  
【摘要】: 随着科学技术的进步和发展,地质勘探的方法和手段在不断地推陈出新。利用数字视频技术和多媒体计算机应用技术而发展起来的数字式全景钻孔摄像技术利用数字技术对钻孔内的多种信息进行采集、变化、储存、显示和应用,具有很高的精度和清晰度。 本系统属于数字式全景钻孔摄像技术的范畴,是利用摄像机所获得的井壁视频图像经过摄像头、采集卡进行图像采集,并经过图像的变换将圆环图像转换成便于观察的矩形图像,然后经过亮度处理、图像拼接等一系列操作,将很多如岩石的组分和结构、裂缝的发育、张开程度和充填物、孔隙度以及含水性等许多地质现象清晰、直观的反映到图像之中。并可对图像进行立体模拟,使地质图像清晰的模拟成地下井壁的立体图像,便于观察地面上所看不到的部分。 本论文的主要内容可以分为五个大部分:第一部分综合阐述了井下图像系统的构成,对系统的硬件部分、软件部分给予简单的描述。第二部分研究了图像采集卡的原理和图像采集的方法,并对图像的动态视频信号转换成为静态的图像原理进行了叙述。这个部分阐述的内容在整个井下图像系统之中起着基础的作用。第三部分详细论述了整个系统中所用到的数字图像处理方面的知识,并根据实际的工程需要,提出了一些特殊的图像处理方法,以计算机自动处理和用户的交互来对图像进行必要的处理,以获得最终所需的图像。这是系统处理部分的核心。第四部分研究了如何对展开的、处理后图像进行立体模拟。通过对三维图形接口库OpenGL的操作,将平面图像模拟成实际的井壁图形,获得直观的效果。


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