基于數(shù)字圖像處理的構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)剖面檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)是研究地質(zhì)構(gòu)造的一種有效手段，是幫助地質(zhì)學(xué)家研究構(gòu)造變形過(guò)程和形成機(jī)制的重要方法。目前構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)變形程度多采用目視、直尺測(cè)量等定性方法，人為干擾因素多、測(cè)量精度低，無(wú)法定量獲取地質(zhì)剖面變形信息。本文對(duì)實(shí)驗(yàn)砂箱剖面圖像進(jìn)行研究，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，進(jìn)行剖面的定量檢測(cè)與分析，主要工作如下： 1.介紹了構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置相關(guān)部件，詳細(xì)描述了機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)建立了圖像自動(dòng)化采集平臺(tái)，利用計(jì)

2、算機(jī)控制數(shù)碼相機(jī)自動(dòng)采集剖面圖像，編程實(shí)現(xiàn)了控制軟件，主要包括相機(jī)功能設(shè)置和圖像數(shù)據(jù)處理模塊。 2.構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)剖面圖像的特點(diǎn)是前景為染成黑色的砂粒，背景為普通砂粒，且背景中有大量的深色砂粒，顏色不均勻，導(dǎo)致圖像標(biāo)志線不清晰，不利于特征提取。本文在分析圖像處理常用算法的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)算法的比較，找出了適合本系統(tǒng)圖像特點(diǎn)的相對(duì)有效的算法。首先比較了基于灰度變換和基于直方圖的圖像增強(qiáng)方法，采用了線性灰度變換的方法，在增強(qiáng)圖像中標(biāo)

3、志線信息上得到了較好的效果。其次，在圖像濾波環(huán)節(jié)，利用了一種新的小波域與空域相結(jié)合的方法對(duì)圖像進(jìn)行去噪處理，與其他傳統(tǒng)濾波方法比較在去除圖像點(diǎn)狀噪聲時(shí)達(dá)到了較好的效果，并且保存了圖像的細(xì)節(jié)信息。 3.灰度圖像經(jīng)過(guò)增強(qiáng)和濾波后轉(zhuǎn)化為二值圖像，二值圖像并不理想，仍然存在噪聲，因此本文采用改進(jìn)的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法，使用不同的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行開(kāi)閉運(yùn)算操作，去除了噪聲得到了較理想的標(biāo)志線圖像。在圖像標(biāo)志線提取中運(yùn)用曲線擬合的方法，連接地質(zhì)圖像曲線