基于数字照相量测的岩体裂隙识别与表征初步研究

发布时间：2020-01-21 12:40

【摘要】：当今,交通、市政、水利等行业的许多工程都需在岩层中进行修造,岩体力学性质决定工程所需的施工方法与防护措施,而岩体裂隙是影响岩体力学性质的重要因素之一。对岩体裂隙进行识别有助于研究裂隙岩体的力学与渗透性能,并预测工程中可能出现的事故情况。本文针对现今裂隙识别与参数统计系统的缺乏,基于数字照相量测系统所采集的裂隙图像,研究岩体裂隙识别与表征关键算法,并采用Delphi软件初步开发岩体裂隙识别与参数表征程序系统,为岩体裂隙识别与参数统计的进一步研究打下基础。本文以定量分析岩体裂隙图像中裂隙参数为目的,获得的主要研究成果如下:(1)通过岩体裂隙的分类,分析了裂隙的几何特征与力学特征,总结了岩体裂隙数字图像采集的方法,并针对岩体裂隙图像的特点,明确了所需的图像处理和特征识别方法;(2)研究了岩体裂隙的数字图像预处理、计算机图像识别、裂隙特征提取与参数表征统计一系列流程中的具体方法,并给出了适合的处理方法和理论算法;(3)根据所提出的理论算法,开发了系统的具体功能模块,将其设计为图片信息输入与输出、图像预处理、裂隙识别、特征识别和参数表征五个模块,分别进行了编程实现,并验证各理论算法的正确性,最后研制了岩体裂隙识别与表征程序系统;(4)以岩石单轴压缩实验为例,采用研发的程序系统,分别进行单张与多张试验图片分析,对岩石试件变形过程中裂隙的增长情况进行了统计分析,并验证了系统的程序实用性。应用实例表明,本文所研发的基于数字照相量测的岩体裂隙识别与表征系统可以较为准确地统计岩体裂隙的参数,所得的数据可用于分析岩体破坏情况,有助于深入研究因裂隙导致的岩体破裂相关理论与工程问题。
【图文】：

（a）隧道坍塌现场 （b）离裂形成情况图 1-1 裂隙导致的工程问题Figure1-1 Engineering accidents caused by fracture由于岩体内部的结构面裂隙观测比较困难，加上一定区域之内相同地质构造形成征在岩体内外表现大致相同，因而裂隙参数信息，除了从岩体内部直接获得外，岩体结构表面获得，，利用数字图像识别技术对裂隙岩体的数字图像进行图像处理

图 1-2 Robison 模板Figure1-2 Robison templet量研究为本文的岩体数字图像进行裂隙提取提供了借鉴。体裂隙表征参数信息提取
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU45

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陶声祥;吴海兵;;一种适用于低照度的三基色动态采集方法研究[J];电光与控制;2017年06期

2 王录合;赵春孝;姜振泉;钱自卫;唐鑫;;基于数字图像及数值模拟的裂隙岩体渗透特征[J];煤田地质与勘探;2016年01期

3 刘春梅;朱珍德;渠文平;钱林栋;;基于数字图像处理的岩体微裂隙模拟[J];矿业研究与开发;2015年03期

4 黎伟;刘观仕;姚婷;;膨胀土裂隙图像处理及特征提取方法的改进[J];岩土力学;2014年12期

5 郭海庆;温博;夏一平;朱珍德;;基于SEM图像处理的岩体细观微裂隙三维重建模拟分析[J];水电能源科学;2013年11期

6 张晓峰;潘保芝;王飞;韩雪;;小波变换在裂缝识别和裂缝密度评价中的研究(英文)[J];Applied Geophysics;2011年02期

7 刘艳红;;图像分割技术之迭代算法在杂草识别中的应用[J];山西农业大学学报(自然科学版);2009年01期

8 范留明;王中锋;李宁;;基于近景摄影测量法计算掘进隧洞中切穿顶拱的裂隙面产状[J];地球科学与环境学报;2008年03期

9 刘春;王宝军;施斌;唐朝生;;基于数字图像识别的岩土体裂隙形态参数分析方法[J];岩土工程学报;2008年09期

10 赵延林;曹平;汪亦显;刘业科;;裂隙岩体渗流 损伤 断裂耦合模型及其应用[J];岩石力学与工程学报;2008年08期

相关会议论文 前1条

1 李元海;彭辉;靖洪文;;数字照相量测在岩土工程中的应用新进展[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前1条

1 刘子侠;基于数字近景摄影测量的岩体结构面信息快速采集的研究应用[D];吉林大学;2009年

相关硕士学位论文 前4条

1 刘非男;基于数字图像技术对软、硬岩石中多裂纹起裂、扩展和连接机理的研究[D];重庆大学;2016年

2 张文丽;裂隙迹长非确定性统计模型的应用研究[D];成都理工大学;2007年

3 陈强;交通事故现场勘查快速测绘系统的研究[D];西华大学;2007年

4 李亚萍;甘肃北山花岗岩裂隙几何学特征研究[D];中国地震局地质研究所;2005年

本文编号：2571585