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(fù)合結(jié)構(gòu)體，不僅影響巖體完整性和連續(xù)性，而且有時(shí)會(huì)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(yīng)用中，識(shí)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(shí)地測(cè)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(jìn)行巖石節(jié)理裂隙的研究。本文運(yùn)用圖像處

2、理方法識(shí)別巖體裂隙并重點(diǎn)研究了裂隙主干部分的提取，張開度測(cè)量與拓?fù)湫苑矫孢M(jìn)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(xì)化算法，該算法通過深度權(quán)值來約束各個(gè)方向的剝離速度，從而模擬火燒過程中任意的行進(jìn)方向。通過實(shí)例分析，骨架 (細(xì)化結(jié)果) 的拓?fù)湫浴⒅休S性、單像素性，表現(xiàn)較為優(yōu)秀，同時(shí)帶有較多原圖像形狀信息，對(duì)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(xì)化算法的基礎(chǔ)上，通過分析骨架的相鄰像素點(diǎn)組合

3、，提出了一種基于街區(qū)距離的裂隙張開度測(cè)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(jì)算最大內(nèi)切圓半徑得出裂隙張開度。通過模擬實(shí)驗(yàn)，該算法精度在 0.5 個(gè)像素之內(nèi)。 通過分析基于深度權(quán)值的逐層剝離細(xì)化算法得到的節(jié)理裂隙骨架的兩相鄰像素組，運(yùn)用最大模的矢量疊加，實(shí)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(diǎn)有向縫合算法，該算法依據(jù)斷點(diǎn)所在裂隙的方向進(jìn)行有向生長以達(dá)到縫合的目的，在縫合過程中不僅實(shí)現(xiàn)了