基于數(shù)字圖像處理的土石分形檢測.pdf

1、論文標(biāo)題中提及到的土石，一般是由作為骨料的礫石或卵石與作為填充料的粘土或砂土組成的松散體，它是介于巖體和土體兩者之間的一種特殊地質(zhì)體。油新華博士把它稱之為土石混合體[1]，由于其具有特殊的物理力學(xué)特性，因而它是土木工程中一個必需認(rèn)真研究的課題。 自分形幾何創(chuàng)立以來，技術(shù)人員開始用粗料顆粒分布分維、粗料輪廓分維這些參數(shù)指標(biāo)作為土石混合體微結(jié)構(gòu)研究的依據(jù)，并將其與宏觀物理力學(xué)性質(zhì)相聯(lián)系，以獲得它們之間的定量關(guān)系，進(jìn)而解釋土石混合體的

2、力學(xué)行為特性，并以這些參數(shù)作為土石混合體工程分類的依據(jù)。 但目前技術(shù)人員只能以純手工操作的篩分析實(shí)驗(yàn)來計算粒度分維數(shù)，從而展開對土石混合體微結(jié)構(gòu)研究。該方法準(zhǔn)確有效，但適用范圍窄，操作不便，極大地制約了工程人員對土石混合體微結(jié)構(gòu)的研究。 本文通過大量實(shí)驗(yàn)，嘗試性地實(shí)現(xiàn)了一種利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來測量土石混合體分形維數(shù)的檢測流程，并提出了一種改進(jìn)的基于二值圖的8向跟蹤封閉邊緣提取算法。 本文首先通過實(shí)驗(yàn)比較了常用的

3、去噪算法的效果之后得到一種有效的土石混合體去噪算法。隨后又以大量實(shí)驗(yàn)的方法比對了常用的分割算法并將圖像二值化。在二值圖的基礎(chǔ)上，比對了眾多常用的邊緣檢測算法效果之后，改進(jìn)了一種基于二值圖的8向跟蹤封閉邊緣提取算法。該算法同時完成封閉邊緣提取、降噪以及孔洞的填充，同時為后面周長和面積計算的準(zhǔn)確性提供了保障。 本文以數(shù)字圖像技術(shù)完成了土石混合體分形維數(shù)的檢測，減輕了技術(shù)人員手工檢測的勞動強(qiáng)度，豐富了工程人員開展土石混合體微結(jié)構(gòu)研究的