岩体孔内摄像视频高精度快速成图方法研究

邹先坚，王川婴，宋 欢

(1.中国科学院 武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071；2.中国科学院 精密测量科学与技术创新研究院，湖北 武汉 430077)

在岩土工程、地质工程、水电工程、石油勘测和地质灾害防治工程等方面，常常需要了解深埋岩体结构形态特征及其稳定性信息[1-3]，而岩体中存在的诸如节理、断层、软岩、破碎带等结构，是构成岩体结构形态的重要组成部分，也是决定深埋地下工程稳定性的重要因素[4]。数字全景钻孔摄像系统通过孔内摄像技术可以获得钻孔内部岩体结构形态的高精度全景视频图像，且这些全景视频图像精确地记录了孔内岩体结构形态的特征[5-7]。在工程实践当中，如何快速有效地获取孔内孔壁岩体结构真实的全景视频图像，并准确地展现孔内岩体结构形态的原位信息，这对于工程地质勘探与项目设计施工等具有重要的实际工程意义，也是进行深部地下工程建设的重要研究内容。

在现有的工程应用设备中，对于孔内全景钻孔图像的分析处理基本上还为传统意义上的扫描线或类扫描线堆积拼接的方法[8]，即：完全依靠或间接参考电子罗盘或指南针的方位角和编码器的深度信息来不断生成每一帧视频图像的单条或多条扫描线；然后，把每一帧图像所生成的扫描线依次堆积起来形成对应的钻孔图像，或进行简单有序的多条扫描线（矩形视窗带状图像）对比累加来实现孔内全景图像的生成。……