基于紫外光圖像的巖石裂隙跟蹤及分析.pdf

1、巖體與一般介質(zhì)的重大差別在于它是結(jié)構(gòu)面縱橫切割而具有一定層次的多裂隙體。這些斷層、節(jié)理、裂隙、弱面、夾層等構(gòu)成的非均質(zhì)各向異性和非連續(xù)的復合結(jié)構(gòu)體，不僅影響巖體完整性和連續(xù)性，而且有時會成為控制巖體的完整度和變形及破碎的重要因數(shù)。在許多巖體工程應用中，識別巖體裂隙非常重要。 傳統(tǒng)的獲取巖石節(jié)理裂隙數(shù)據(jù)的方法是人工實地測量，近年來，隨著IT 技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多的研究者已開始用數(shù)字圖像技術(shù)進行巖石節(jié)理裂隙的研究。本文運用圖像處

2、理方法識別巖體裂隙并重點研究了裂隙主干部分的提取，張開度測量與拓撲性方面進行研究。主要工作如下： 研究了一種基于深度權(quán)值的逐層剝離細化算法，該算法通過深度權(quán)值來約束各個方向的剝離速度，從而模擬火燒過程中任意的行進方向。通過實例分析，骨架 (細化結(jié)果) 的拓撲性、中軸性、單像素性，表現(xiàn)較為優(yōu)秀，同時帶有較多原圖像形狀信息，對邊界噪聲敏感度大大降低。 在研究基于深度權(quán)值的逐層剝離細化算法的基礎(chǔ)上，通過分析骨架的相鄰像素點組合

3、，提出了一種基于街區(qū)距離的裂隙張開度測量算法。該算法結(jié)合 Blum 給出的骨架最大內(nèi)切圓描述，通過計算最大內(nèi)切圓半徑得出裂隙張開度。通過模擬實驗，該算法精度在 0.5 個像素之內(nèi)。 通過分析基于深度權(quán)值的逐層剝離細化算法得到的節(jié)理裂隙骨架的兩相鄰像素組，運用最大模的矢量疊加，實現(xiàn)了一種裂隙的方向的量化算法。并提出了一種基于裂隙方向的斷點有向縫合算法，該算法依據(jù)斷點所在裂隙的方向進行有向生長以達到縫合的目的，在縫合過程中不僅實現(xiàn)了