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十分重要的基礎性課題。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價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計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)絡的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡殘缺點云修補算法。在深入研究網(wǎng)格重建算法的基礎上，利用智

2、能點云三角網(wǎng)格化重建算法實現(xiàn)了點云的三維重建。
　　 本文的主要內(nèi)容和取得的成果體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　 研究了以激光三角法測量原理為基礎的現(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，推導出三維空間坐標和CCD鏡面坐標的變換關(guān)系。
　　 設計了一款酸蝕巖板三維激光掃描儀，并對軟硬件部分的原理、組成和功能做了詳盡分析。測試結(jié)果表明，掃描儀可以對酸蝕巖板進行快速

3、精確掃描，并且通過對掃描點云在頻域范圍內(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)絡和遺傳算法工作原理，采用遺傳算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)、權(quán)值和閾值等參數(shù)進行了優(yōu)化；實驗結(jié)果表明，優(yōu)化后的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡在殘缺點云修補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上，基于線光源掃描點云的特點，利用智能點云三角網(wǎng)格化算法實現(xiàn)了點云重建，詳細分析了算法的原理并給出了具體步驟