基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的泥沙顆粒分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對水資源的需求也越來越大。作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，水庫、港口、航道等水利水運工程的建設(shè)日益增多。實踐證明泥沙顆粒的存在將大大影響水利水運工程的建設(shè)成本和運營安全，泥沙顆粒粒徑的測定對于河道治理規(guī)劃設(shè)計、水庫泥沙淤積研究和水力機械的選擇等均具有重要意義。由于天然河流中的顆粒粒徑范圍很大，特別是包含有巨粒組顆粒，使得傳統(tǒng)的粒徑分析方法難以應(yīng)用以確定其顆粒級配;數(shù)字圖像處理技術(shù)可能成為確定河道泥沙顆粒級

2、配的新方法。
　　 本文基于實測數(shù)據(jù)，對圖像處理技術(shù)用于泥沙顆粒的粒徑分析進(jìn)行了初步研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)介紹了圖像處理技術(shù)的相關(guān)概念和圖像邊緣檢測的常規(guī)方法，比較了不同種類的圖像濾波器和閾值分割算法對于泥沙顆粒圖像的處理效果，針對泥沙顆粒的特性提出了適于其圖像處理的方法組合。
　　 (2)以粘連顆粒為研究對象，針對傳統(tǒng)圖像分割方法的不足，本文提出了一種基于圖像數(shù)字形態(tài)學(xué)與邊緣檢測算子相結(jié)合的圖像

3、分割方法，以達(dá)到準(zhǔn)確分割泥沙顆粒圖像的目的。
　　 (3)以單反相機和Imagej2x圖像處理軟件為基礎(chǔ)，建立了一套泥沙顆粒圖像粒徑分析系統(tǒng)，能較好的獲取泥沙顆粒圖像并對其進(jìn)行粒徑分析。
　　 (4)針對天然河流中懸移質(zhì)沙粒的粒徑特點，基于前文提出的方法對泥沙顆粒進(jìn)行測量試驗，并與傳統(tǒng)的篩分析法和激光分析法進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明圖像處理技術(shù)用于泥沙顆粒圖像的粒徑測量不僅在測量范圍上不受限制，同時具有成本低、速度快、精度