岩心外表面图像在线三维重建.pdf

维普资讯 第21卷第6期 成 都 信 息 工 程 学 院 学 报 Vf．21NO，6 2006年 l2月 JOURNALOFCHENGDU UNIVERSITYOFIN )RMAT10NTECHNOIX~．Y Dee．2006 文章编号2006)06．0806．06 岩心外表面图像在线三维重建 庄双勇 ， 何小海 ， 李佳佳 ， 张立海2 (1．四川大学电子信息学院，四川成都610064；2．国土资源部实物地质资料中心，河北燕郊065201) 摘要：岩心外表面图像在石油、地质等部门被广泛用于综合柱状图分析。但观看岩心外表面图像不直观，因此 需对其进行三维重建。传统的岩心外表面图像三维重建系统为单机版，系统的使用及升级受到诸多限制。为此， 提出一种采用GDI十、基于ASP．NET框架、B／S模式下的在线三维重建技术，实现了岩心外表面图像的在线三维 重建和旋转。实践表明，在线三维重建技术在石油、地质等部门具有较大的应用价值。 关 键 词：岩心外表面图像；在线三维重建；数字图像处理；B／S(浏览器／月良务器)；GDI十 中图分类号：TP391．41 文献标识码：A 1 引言 通过滚动扫描技术采集到岩心外表面图像并将其录入图文数据库，供石油、地质等部门进行综合柱状图分析 使用。但观察岩心外表面图像不直观，因此需对其进行三维重建，即在计算机屏幕上形象逼真地重构岩心立体视 图[。目前，岩心外表面图像三维重建系统为单机版，系统的使用及升级受到诸多限制。为此，提出一种基于 ASP．NET框架、B／S模式的在线三维重建技术，实现了岩心外表面图像的在线三维重建和旋转，使科研人员不 需亲临工作现场，通过web浏览器就可直观地观察分析样本，实现了岩心图像数据的基于 Internet的资源共享 和信息整合。 岩心外表面图像三维重建系统可采用OpenGL或GDl+技术实现。若采用OpenGL纹理贴图技术，重建速 度较慢、图像失真大，而且难以实现B／S模式的在线三维重建。而GDI+是Microsoft的新．NETFramework类 库2，可用于WindowsForms和ASP．NET应用程序的开发，在构建ASP．NET应用程序时，可利用开发的岩心 外表面图像三维重建算法重建图像，并将重建三维图像提供给客户浏览器，为B／S模式的岩心外表面图像在线 三维重建技术提供了可能。若把岩心外表面图像三维重建算法封装成Web服务可进行分布式岩心外表面图像 在线三维重建。因此，采用GDI+技术进行岩心外表面图像在线三维重建系统的开发。目前，国内在岩心外表面 图像在线三维重建技术的研究还很少，而这方面的需求在石油、地质等部门又很多，从而使本研究课题更具研究 价值和应用前景。 系统开发采用C#语言，基于ASP．NET框架。C#语言建立在c高性能、C++面向对象、Java安全和VB快 速开发等语言的众多经验之上，是理想的开发多层分布式Web应用程序的全新语言 33【J。ASP．NET是以Com— m0nLanguageRuntime为基础的Web程序设计架构，可创建运行在互联网信息服务器 (IIS)上的Web应用程序。 Web应用程序是由一些可视化的Web表单(扩展名为．aspx)和后置代码类文件(扩展名为．aspx．cs)组成，后置代 码类文件的主要作用是服务器端事件驱动 J的动态编译，并将动态生成的网页传送给Web浏览器。 2 岩心外表面图像在线三维重建原理 岩心外表面图像在线三维重建根据数字图像处理技术和人眼的视觉感知[5]特点，对岩心外表面图像进行在 线计算处理，动态生成岩心复原图像，再通过网络传输协议，将复原图像发送到Web浏览器，用户根据需要调整 旋转角度和旋转方向。在线三维重建流程如图1所示。 岩心外表面图像在线三维重建分4个步骤：(1)服务器端岩心外表面图像的形状复原，即岩心外表面图像像 素列的抽取和映射；(2)服务器端三维复原图像的亮度立体化修正；(3)网络传输，即将三维重建图像发送给请求 收稿 日期：2006．04．18 基金项目：四川省科技攻关资助项目(05GG021．026．03)