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隧道畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
我國(guó)正處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的重要時(shí)期,國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一直占有舉足輕重的地位。近些年來,在工程建設(shè)的眾多技術(shù)領(lǐng)域中隧道和地下工程技術(shù)十分突出,它有著越來越多的廣泛運(yùn)用和奪目誘人的商業(yè)前景。下面是小編為大家整理的隧道畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告，僅供參考，歡迎大家閱讀。
課題名稱:隧道掌子面巖體裂隙快速識(shí)別及應(yīng)用
1、選題意義和背景
隧道工程中，工程地質(zhì)情況一直是參建各方十分關(guān)注的問題。隧道施工期形成的掌子面蘊(yùn)含大量地質(zhì)信息，隨工程推進(jìn)，掌子面不斷產(chǎn)生變化，地質(zhì)狀態(tài)也在發(fā)生改變。掌子面巖體結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)是隧道工程的基本工作，可用于圍巖分級(jí)、穩(wěn)定性預(yù)測(cè)、支護(hù)設(shè)計(jì)[i]和施工工藝設(shè)計(jì)。實(shí)際工程中，受現(xiàn)場(chǎng)條件、技術(shù)條件限制，多數(shù)情況下仍然通過技術(shù)人員，根據(jù)既定記錄格式，實(shí)錄填寫掌子面地質(zhì)信息。如填寫人員無實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，記錄結(jié)果不夠準(zhǔn)確，易導(dǎo)致對(duì)圍巖地質(zhì)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)偏差。另外，對(duì)掌子面地質(zhì)信息主要以定性分析為主，缺少定量描述，難以更加精細(xì)的指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。
目前對(duì)掌子面地質(zhì)信息自動(dòng)提取和分析已開展了一定研究。通過數(shù)碼照相采集掌子面圖像信息并自動(dòng)分析是其中的一種方法。數(shù)碼相機(jī)的普及，使掌子面數(shù)碼圖像獲取相對(duì)容易，圖像處理采用數(shù)字圖像處理技術(shù)，當(dāng)自動(dòng)圖像處理和識(shí)別巖體裂隙等參數(shù)難度較大時(shí)，加入人工干預(yù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)掌子面巖體特征分析，也能滿足一定使用需求。
Sou-Sen Leu等[ii]對(duì)隧道掌子面數(shù)字圖像的處理及應(yīng)用過程進(jìn)行了分析。周春霖[iii]、李鵬云等[iv]介紹了基于Hough變換檢測(cè)和識(shí)別巖體裂隙的算法，但Hough變換僅適用于檢測(cè)近似直線的裂隙，不適合檢測(cè)連續(xù)的非直線裂隙。范留明[v]、羅佳等[vi]利用模板匹配和閾值匹配算法檢測(cè)巖體裂隙，其檢測(cè)結(jié)果采用人工方式提取巖體裂隙，效率較低，對(duì)具有大量裂隙的巖體處理工作量極大。葉英[vii]、胡剛[viii]等對(duì)預(yù)處理后的巖體圖像進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)特征分析，用于統(tǒng)計(jì)特征的圖像已經(jīng)過圖像處理，是否可直接用于特征提取未經(jīng)證實(shí)，故統(tǒng)計(jì)特征的可靠性仍有待證實(shí)。
掌子面巖體裂隙是掌子面上的典型特征，可用于統(tǒng)計(jì)節(jié)理分組、平均裂隙間距、單位面積裂隙長(zhǎng)度等特征參數(shù)[6]，以評(píng)價(jià)掌子面巖體穩(wěn)定性。本文對(duì)掌子面巖體圖像的采集、圖像處理、裂隙識(shí)別及節(jié)理分組方法進(jìn)行了研究，提出一種對(duì)掌子面數(shù)字圖像中巖體裂隙識(shí)別的算法。通過巖體裂隙分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)直線和非直線狀巖體裂隙邊界線自動(dòng)提取，提高了巖體裂隙提取速度。根據(jù)提取結(jié)果，建立了巖體裂隙邊界線自動(dòng)分組方法。該研究成果可作為掌子面巖體地質(zhì)素描的一部分，大大降低掌子面地質(zhì)素描時(shí)間，提高地質(zhì)素描準(zhǔn)確性。可據(jù)此生成掌子面地質(zhì)素描圖，自動(dòng)計(jì)算掌子面巖體特征參數(shù)，對(duì)掌子面地質(zhì)情況做出定量分析和定性評(píng)價(jià)。
2、論文綜述/研究基礎(chǔ)
首先采用圖像增強(qiáng)算法使圖像與視覺響應(yīng)特性相匹配，提高掌子面圖像視覺效果。然后對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)和邊界線提取，對(duì)提取邊界線進(jìn)行擬合、拆分和連接，得到巖體裂隙邊界線自動(dòng)提取結(jié)果；對(duì)提取結(jié)果進(jìn)行人工修正后，采用算法對(duì)裂隙邊界線進(jìn)行自動(dòng)分組，若分組結(jié)果有誤，可再次進(jìn)行人工分組修正，最后得到不同分組下巖體裂隙邊界線掌子面地質(zhì)素描圖。
隧道施工環(huán)境復(fù)雜，采集掌子面圖像時(shí)，盡量避免施工粉塵影響、人工和施工機(jī)械干擾，為便于圖像處理和圖像解析，攝影位置盡量位于掌子面后方中間位置，攝影距離以相機(jī)能剛好采集到完整掌子面區(qū)域圖像為宜，攝影時(shí)應(yīng)盡量保證良好光照條件，保持光線均勻，鏡頭主軸方向與掌子面垂直，有條件時(shí)，盡量設(shè)置三角架采集圖像。
采集圖像前，在掌子面兩側(cè)底部各設(shè)置一標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)量?jī)蓸?biāo)記點(diǎn)間實(shí)際距離，以對(duì)不同時(shí)期采集掌子面圖像設(shè)置統(tǒng)一圖像像素與實(shí)際尺寸比例關(guān)系。采集圖像時(shí)，若受客觀條件制約，圖像成像質(zhì)量欠佳，應(yīng)通過圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行預(yù)處理，以提高圖像質(zhì)量。
3、參考文獻(xiàn)
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4、論文提綱
1引言
2掌子面巖體信息分析方法
3裂隙邊界線提取
4邊界線分組
5實(shí)際效果與討論
6結(jié)論
5、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究?jī)?nèi)容
論文以隧道掌子面數(shù)碼圖像為基礎(chǔ)，對(duì)掌子面上巖體裂隙檢測(cè)、提取、分組算法進(jìn)行研究。
6、研究條件和可能存在的問題
論文沒有考慮滲水、挖土機(jī)挖掘痕跡等復(fù)雜情況，需要在后續(xù)研究中排除這些因素帶來的干擾，進(jìn)一步提高巖體裂隙自動(dòng)提取方法的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。
7、預(yù)期的結(jié)果
（1）論文提供了一種掌子面巖體裂隙自動(dòng)提取和分組算法，該算法可用于分析掌子面圖像巖體裂隙。即采用Canny邊緣檢測(cè)算子檢測(cè)出掌子面上所有可能的巖體裂隙邊界，并根據(jù)真實(shí)巖體裂隙特征，對(duì)可能的裂隙邊界線進(jìn)行擬合、拆分、篩選、合并，獲得巖體裂隙邊界線提取結(jié)果，再根據(jù)裂隙邊界線視傾角對(duì)篩選結(jié)果通過算法自動(dòng)進(jìn)行分組。
（2）論文給出的算法能夠?qū)崿F(xiàn)掌子面上巖體裂隙的自動(dòng)提取和分組，論文通過實(shí)際掌子面圖像測(cè)試，驗(yàn)證了算法的實(shí)際效果，提高了掌子面巖體裂隙提取和分組的自動(dòng)化程度。
8、論文寫作進(jìn)度安排：略
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