岩体中存在很多诸如节理、断层、软弱面、层面等的不连续面,是决定岩土工程稳定性的重要因素。以钻孔为研究对象而设计开发的数字式全景钻孔摄像系统,可以通过高精度数字钻孔图像获取到钻孔内部的岩芯及结构面信息。为此,本文在总结归纳现有工程钻孔摄像测试资料的基础上,结合钻孔摄像技术本身建立了适合钻孔内岩体结构面的简便实用的分析方法,由多个单孔点钻孔内结构面的零散信息,分析多孔点的结构面连通信息。本文重点研究以结构面的正弦曲线描述方法分析钻孔中的地质信息,以及多孔结构面的相似度分析方法分析结构面的连通性,主要的成果及创新点如下:(1)论文总结和归纳了数字钻孔图像获取的原理及方法,对全景展开图中结构面的主要参数的获取进行了描述。引入数字图像处理中的增强技术,有效地解决了原始测试过程中图像的模糊问题,凸现了结构面特征信息。研究了利用修改图像强度指标、直方图均衡和锐化、中值、高通低通滤波等频域空域滤波器对图像质量进行增强,以及Roberts、Sobel、拉普拉斯、方差等边缘检测算子对孔壁图像进行边缘检测的可行性并进行了实际效果比较。(2)结构面正弦曲线描述方法的探索。结构面斜切钻孔,相交的曲线展开后为一标准正弦曲线。以此为出发点,对近千幅结构面图像进行了分析,剖析了地质现象的正弦曲线形态特征,归纳出结构面的正弦曲线描述方法。采用这种方法,地质现象可以归结出四种特征:分界面、纹理、裂隙、非平面特征,并以例子说明了方法的简单实用性。(3)结构面的多孔连通性分析方法研究。本文提出了结构面延伸性的计算方法,推导了两两钻孔中结构面相互交切所需满足的条件。更进一步地从主、客观方面开展了多个钻孔内结构面相似性的分析研究,首次提出了结构面图像的相似度概念,包括:位置关系相似和岩体环境相似。本文对相似度的具体分析方法进行了论述,对相似度分析提出了具体的实现途径并辅以实例验证。最后以工程实例,对钻孔区域结构面连通性进行了分析。