基于小波變換的土石壩滲漏診斷圖像處理方法研究.pdf

1、為了進(jìn)一步提高土石壩滲漏診斷圖像的分析精度，本文結(jié)合最大限度保留圖像信息的小波變換降噪圖像處理方法與電阻率成像和波速成像聯(lián)合檢測(cè)土石壩滲漏病害區(qū)域的無(wú)損檢測(cè)方法聯(lián)合分析土石壩滲漏診斷圖像，并編制開(kāi)發(fā)了土石壩滲漏診斷圖像處理軟件（以下簡(jiǎn)稱該軟件）。該軟件能定性、定量研究分析土石壩滲漏診斷圖像，為土石壩滲漏診斷圖像處理提供理論基礎(chǔ)和應(yīng)用參考。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　1.結(jié)合水利工程學(xué)科中多相土石復(fù)合介質(zhì)的電阻率特性理論，建立了基

2、于電阻率成像的土石壩滲漏因子;根據(jù)多相土石復(fù)合介質(zhì)的等效彈性特征和理論波速公式，建立了基于波速成像的土石壩滲漏因子;
　　2.根據(jù)信息技術(shù)學(xué)科中圖像分析理論，提出了描述滲漏區(qū)域尺度特性參數(shù)區(qū)域周長(zhǎng)L、區(qū)域面積A、外接矩形長(zhǎng)寬比e和緊湊度F;
　　3.通過(guò)對(duì)噪聲的產(chǎn)生機(jī)制分析引用了高斯白噪聲理論模型;
　　4.選取了Donoho和Johnstone統(tǒng)一閾值和軟閾值函數(shù)對(duì)含有高斯白噪聲的數(shù)字圖像理論模型進(jìn)行小波變換去噪，并

3、采用Kirsch算子提取圖像邊緣特征信息;
　　5.根據(jù)國(guó)際上圖像質(zhì)量普遍適用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)引入了圖像的主觀評(píng)價(jià)方法和客觀評(píng)價(jià)參數(shù)。采用普遍適用的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（妨礙尺度5級(jí)評(píng)分法和質(zhì)量尺度5級(jí)評(píng)分法）和專業(yè)圖像評(píng)價(jià)的客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（圖像標(biāo)準(zhǔn)差SD、峰值信噪比PSNR、信息熵Entropy、平均梯度AG、邊緣強(qiáng)度ES）對(duì)去噪圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。
　　6.該軟件采用土石壩滲漏診斷圖像數(shù)值模型試驗(yàn)驗(yàn)證和評(píng)價(jià)了經(jīng)均值去噪、聚類分析和閾值

4、濾波三種去噪方法處理后數(shù)字圖像的質(zhì)量和采用Kirsch算子提取土石壩滲漏診斷圖像數(shù)值模型的數(shù)字圖像特征信息的目的。得出閾值濾波去噪并采用Kirsch算子檢測(cè)分析、評(píng)價(jià)土石壩數(shù)值模型滲漏病害區(qū)域精度高、效果好，土石壩含噪聲理論模型裂縫病害區(qū)域和圓孔病害區(qū)域的形狀和面積與理論模型相比誤差在0.7％以內(nèi);
　　7.通過(guò)物理模型試和數(shù)值模型對(duì)土石壩滲漏診斷結(jié)果對(duì)比分析，得出電阻率成像和波速成像聯(lián)合檢測(cè)土石壩滲漏病害區(qū)域的無(wú)損檢測(cè)方法結(jié)合數(shù)