Rock Joint Trace Detection Using Image Processing Technique

The investigation on the rock discontinuity geometry has been usually undergone by direct measurement on the rock exposures. But this sort of field work has disadvantages, which we, for example, restriction of surveying areas and consuming excessive times and labors. To cover these kinds of disadvantages, image processing could be regarded as an altemative way, with additional advantages such as automatic and objective tools when used under adequate computerized algorithm. This study was focused on the recognition of the rock discontinuities captured in the image of rock exposure by digital camera and the production of the discontinuity map automatically. The whole process was written using macro commands builtin image analyzer, ImagePro Plus. ver 4.1(Media Cybernetic). The procedure of image processing developed in this research could be divided with three steps, which are enhancement, recognition and extraction of discontinuity traces from the digital image. Enhancement contains combining and applying several filters to remove and relieve various types of noises from the image of rock surface. For the next step, recognition of discontinuity traces was executed. It used local topographic features characterized by the differences of gray scales between discontinuity and rock. Such segments of discontinuity traces extracted from the image were reformulated using an algorithm of computer decision-making criteria and linked to form complete discontinuity traces. To verify the image processing algorithms and their sequences developed in this research, discontinuity traces digitally photographed on the rock slope were analyzed. The result showed about 75～80% of discontinuities could be detected. It is thought to be necessary that the algorithms and computer codes developed in this research need to be advanced further especially in combining digital filters to produce images to be more acceptable for extraction of discontinuity traces and setting seed pixels automatically when linking trace segments to make a complete discontinuity trace.

영상 처리를 이용한 암석 절리 궤적의 추적

불연속면의 기하학적 특성 조사는 일반적으로 조사자가 암반 노출면에서 직접 측정 작업을 수행하여 자료를 획득한다. 이러한 방법은 조사 범위에 대한 제약이 있을 수 있고, 자료의 획득과 처리에 많은 비용과 시간을 소요하게 되는 단점이 있다. 이를 극복하기 위하여 디지털 영상 분석은 현장 측정에 대한 대안적인 방법으로 제시될 수 있으며, 자동화된 측정과 분석을 제공한다는 장점이 있다. 본 연구는 디지털 사진기에 의해 촬영된 암반 노출면 영상으로부터 절리의 궤적을 인식하기 위한 목적으로 수행되었으며. 결과적으로 부존하는 절리맵을 자동화된 방법으로 작성하고자 하였다. 이를 위하여 개발된 해석 과정은 Media cybernetic사의 ImagePro Plus ver 4.1의 매크로 명령을 사용하여 프로그램으로 작성하였다. 본 연구에서 수행된 영상처리 과정은 영상처리, 절리 인식, 절리 궤적 추적 단계로 구분된다. 영상 처리 단계는 암반 사면 영상에 나타나는 노이즈를 제거하거나 완화시키기 위한 단계로서 영상 필터들을 조합하여 적용하였다. 절리 인식단계는 암반과 절리의 명도차에 의한 국부적인 절리 궤적을 인식하는 과정이다, 인식된 절리는 절리 궤적 추적 단계에서 수치적 의사 결정이 가능한 구조로 재구성된 후 서로 연결되어 절리맵으로 완성된다. 암반 사면의 원 영상과 이러한 영상 처리 알고리즘에 의한 일련의 과정을 거쳐 작성된 절리맵을 비교한 결과, 75～80% 정도의 불연속면들이 인식된 것으로 나타났다. 본 연구와 관련하여 앞으로는 절리 궤적 추적에 더욱 적합한 영상을 획득하기 위한 영상 필터의 조합부분과 절리 궤적의 연결과정에서 seed pixel을 자동적으로 선택할 수 있는 부분을 보다 집중적으로 연구할 필요가 있을 것으로 생각한다.