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岩土体孔隙结构研究中的CT图像处理方法比较

论文摘要

为了更深入地揭示岩土体的力学特性及内在规律,对黏性土、岩石和泡沫混凝土等材料的CT扫描图像,分别采用灰度法和二值化法计算孔隙分形维数,研究了岩土体孔隙率与孔隙分形维数间的关系,对比讨论了这两种方法在孔隙结构分形特性研究的特点和适用性。结果表明:二值化法的处理效果取决于阈值的选择,并且采用以试样原始孔隙率为基准进行试算校核的阈值计算方法简单并且有效;而灰度法则较好地保留了更多的原始图像信息。对于不同的岩土体材料,其孔隙率与二值化法所得孔隙分形维数间均呈较好的幂函数关系。采用灰度法时,岩土体孔隙分形维数随其孔隙率的增大呈现微弱增大趋势,近似线性关系。总体来看,两种处理方法均可用于岩土体孔隙结构分形特性研究但各有优劣,应根据研究对象去选择适用的方法。

论文目录

  • 1 岩土体CT图像的获取
  •   1.1 岩土体材料及试样制备
  •     1.1.1 黏性土
  •     1.1.2 岩石及混凝土
  •   1.2 CT扫描试验
  • 2 CT图像处理及孔隙结构分形维数确定方法
  •   2.1 二值化法
  •     2.1.1 灰度阈值的确定
  •     2.1.2 孔隙分形维数的确定
  •   2.2 灰度法
  • 3 结果分析与讨论
  •   3.1 二值化法处理结果分析
  •   3.2 灰度法处理结果分析
  •   3.3 两种方法的特点分析和讨论
  •     3.3.1 二值化法
  •     3.3.2 灰度法
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 袁俊平,卢毅,韩翔宇,王强林

    关键词: 孔隙结构,图像,分形维数,二值化法,灰度法

    来源: 河北工程大学学报(自然科学版) 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,河海大学江苏省岩土工程技术工程研究中心,中国葛洲坝集团国际工程有限公司

    基金: 国家重点研发计划(2017YFC0404804),国家自然科学基金资助项目(51378008)

    分类号: TU43

    页码: 51-57

    总页数: 7

    文件大小: 1801K

    下载量: 206

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/648a1af6f52bf94f2db2a070.html