基于Matlab的土體SEM圖像處理方法研究.pdf

1、土體作為一種多孔隙弱膠結沉積物，其物理力學性狀受其微觀結構影響程度較高。在評價土體工程性質時，必須重視土體微觀結構的研究。土粒的大小、形狀、聯結排列形式及孔隙的大小、形狀等微觀幾何性狀都很大程度上影響了土體的強度和變形特性。因此，定性定量研究土體微結構特征對于反映土體宏觀力學性質有重要意義。而土體微觀圖像的處理與分析是進行土體微觀結構的基礎。
　　本文利用Matlab，針對土體微觀結構圖像的特性，系統提出了Matlab條件下適用于

2、土體微觀結構圖像全流程三階段處理方法:圖像預處理、圖像分割和優(yōu)化成像、圖像定量統計。在圖像精確裁剪、不均勻背景消除、對比度調整、圖像降噪、圖像分割、優(yōu)化成像、定量分析等方面做了大量的測試工作，得出以下結論:
　　1) Matlab的全開放自由化交互式設計，相比于其他圖像處理軟件在土體SEM圖像處理方面更具優(yōu)勢，并且處理全過程可以實現數據可視化和自由化交互式操作。
　　2)針對土體微觀結構圖像容易出現的問題，如:圖像亮度不均勻

3、、圖像噪聲較多、圖像對比度較差，討論了亮度不均勻背景去除、噪聲降低、對比度優(yōu)化的操作方法，并就不同類型圖像提出了相應的最佳處理函數和參數設置范圍。
　　3)在圖像分割階段，針對不同類型土體微觀圖像特點提出了不同的二值分割方法，設計了實時圖像分割工具。
　　4)針對分割后二值圖像存在的影響后續(xù)精確定量統計的問題，運用形態(tài)學操作，在提高統計精度的前提下，優(yōu)化了成像效果。
　　5)在圖像定量分析階段，本文通過代碼設計，實現了