小岛法分析沥青混合料图像中级配颗粒组成的分形特性

利用沥青混合料数字图像技术,针对碎石颗粒外观所表现出的轮廓尺寸测定的无标度性和粒径变化所表现出的颗粒间的统计自相似性开展了级配分形特性研究,给出了"小岛法"计算级配颗粒组成的分形维数计算方法,并设计了常见的3种石料4种沥青混合料级配进行试验分析。试验结果表明,采用"小岛法"可以定量描述集料颗粒级配组成的分形特性,不同级配具有不同的分维值,其结果为大于1的数。

数字图像技术结合小岛法在煤分形特征中的应用

为探究煤的孔裂隙结构分形特征,以贵州富煤区4个煤层的煤样为研究对象,基于扫描电镜和低温液氮实验综合表征煤样的孔裂隙发育程度及连通性,应用Photoshop,Image-Pro-Plus图像处理技术对煤的SEM图像进行二值化处理及主要参数提取;结合小岛法计算煤样的孔裂隙分形维数值,并与扫描电镜、低温液氮实验分析结果进行对比。结果表明:经扫描电镜和低温液氮实验发现,4个煤层的孔裂隙连通性优先顺序依次为六盘水煤田3#煤层>黔北煤田9#煤层>黔北煤田8#煤层>织纳煤田8#煤层;借助图像处理技术并结合小岛法对实验煤样的孔裂隙分形维数进行计算,各实验煤层分形维数由小到大依次为六盘水煤田3#煤层<黔北煤田9#煤层<黔北煤田8#煤层<织纳煤田8#煤层,该分形维数排序所反馈的煤样孔裂隙发育程度及连通性信息与前述2个实验结果相互印证,表明数字图像技术与小岛法分形相结合能真实、准确地反映煤的分形特征。

利用小岛法对砂岩SEM图像进行渗透率计算分析

本文详细介绍了应用小岛法在对SEM图像计算渗透率的过程中的图片预处理过程并介绍多种可行性计算方法,最终得出渗透率的计算值。选取西山煤电(集团)屯兰矿8#煤顶板三个不同位置的砂岩岩芯SEM图像,在对放大倍率在600～2000的图像进行统计,砂岩微观空隙中"周长"和"面积"具有很明显的分形特征。经过对比发现渗透率的计算结果与实际测试结果并不十分吻合,分析了渗透率计算结果,建立了渗透率值和计算值的相关关系式,y=0. 0736x-0. 0001,其相关系数R2=0. 9279。

基于分形维数的梗丝形态差异性评价方法

为对梗丝形态差异性进行评价,通过测量单一形态梗丝周长、面积并采用"小岛法"计算其分形维数及形态指数,以叶丝形态为标准,选取梗丝与叶丝分形维数及形态指数的差异为指标,建立梗丝形态差异性系数模型及评价方法并验证分析。结果表明:(1)单一形态梗丝拟合方程决定性系数R^2均达到0.850,且均方差及残差均较小,表明"小岛法"可准确计算其分形维数。(2)梗丝形态具有分形特性且不同形态梗丝分形维数具有明显差异,随着分形维数逐渐增大梗丝形态越来越不规则。(3)所建梗丝形态差异性系数模型■,决定性系数R^2达到0.948,F检验达到显著水平表明回归模型具有统计学意义,且模型经验证准确可靠。(4)初步建立了一种梗丝形态差异性评价方法,以差异性系数e为指标,梗丝形态间差异性小(e≤0.491);较小(0.491<e≤0.813);适中(0.813<e≤1.189);较大(1.189<e≤1.565);大(e>1.565),该方法可通过定量指标实现对梗丝形态差异性的定性分析。

钛酸钾晶须增韧尼龙66及其断面分形研究

钛酸钾晶须用弹性体表面改性后实现了对尼龙 66的有效增韧。改性剂环氧树脂用量为晶须的1.5% (质量 )时 ,复合体系的冲击强度比纯尼龙 66提高 132 % ,同时弯曲、拉伸强度分别提高 55%和4 8%。采用显微图像灰度法 ,对晶须增韧尼龙进行了基于断面小岛周长 -面积关系的分形研究 ,考察了小岛选取对断面分维数测量结果的影响。研究表明 ,测得的分维数随选取小岛的面积阈值的增加而增大 ,面积阈值达 50 0 η2 ( η为测量码尺 )后 ,分维数趋于稳定。晶须增韧尼龙的力学强度与材料断面分维数之间的变化规律一致 。

锆-4合金疲劳断口的分形维数分析

采用基于有限元反射模型的SFS(shapefromshading)算法对锆-4合金低周疲劳断口进行三维重建,定量描述了断口表面的三维形貌。然后,根据小岛法的基本理论,研究了断口三维形貌的分维计算方法,计算了一系列平行于断口表面的分维值。结果表明:在40%～60%高度范围内,根据小岛法作出周长L(η)-面积A(η)在双对数图上呈近似直线关系,表明Zr-4合金断口具有良好的分形特征;分形维数D变化范围为1.5809～1.6450,平均值1.6031,标准差0.0237。表明在此切割高度范围内,高度对分维值影响较小。

升温氧化过程煤表面介观特征和分形参数研究

将原子力显微镜(AFM)用于煤表面结构研究,提出介观尺度下煤表面结构研究方法.得出基于分形理论和AFM观测结果计算分形维数D的方法.实验分析证明,煤表面有明显的分形特征,在煤样的升温氧化过程中,分形维数随温度的升高趋于增大.

无机微孔膜分形性及分形维数的测定

无机膜的结构在三维空间上相互交错，大小不一。处于一种无序状态。在统计上它们具有一定相似性，遵从分形规律。本文提出了利用ＣＬＳＭ共焦激光扫描显微镜测定膜孔分形维数的实验手段及计算方法：由ＣＬＳＭ测得膜断面形貌等高线，利用小岛法原理，回归分形维数Ｄｆ。分形维数可作为衡量膜孔形态复杂程度的定量参数。

铝质电瓷断口分形研究与分维测量

利用 SEM和反光显微镜研究铝质电瓷断口分形特征 ,采用改进小岛法测量断口分维值 ,结果表明 :电瓷断口具统计意义分形 ,不同放大倍数测得断口分维值不同。分维值与电瓷强度的关系为低倍数下呈负相关 ,高倍数下呈正相关。分维值受图像灰度阀值、测量方法影响。

普通混凝土断口分形维数测定与影响因素研究

配制了不同系列的混凝土试样,测试28d抗压强度和弯曲强度,通过高分辨率数码相机对三点弯曲试样断口进行图像记录,对图像进行处理后采用小岛法进行分形维数值的测量,发现混凝土断口分维值具有相对稳定性.断口分形维数与混凝土强度和混凝土配方存在线性相关性.断口分维值与混凝土28d抗压强度、最大石子粒径呈正相关,与外加剂添加量呈负相关.同时,断口分维值受图像处理过程和处理方法的影响.混凝土断裂后的断裂表面是具有统计自相似性质的分形结构,可以采用分数维来定量描述其断面的特征.

B6-Co小鼠眼睑体外培养的形态学研究

目的:通过体外组织培养,研究小鼠眼睑体外生长发育情况。方法:剖宫产取18.5dpc胎鼠,分别切取正常彼此融合的上下眼睑及开裂的眼睑,在琼脂小岛上做组织培养,动态观察眼睑外形变化,并作HE染色观察。结果:18.5dpc胎鼠正常眼睑经过14d的培养未发生分离,睑裂沟处的组织松散,细胞凋亡呈无序性;开裂眼睑上皮细胞增殖受阻,周皮与间质部位发生分离。结论:琼脂小岛法体外培养小鼠眼睑,其组织结构及细胞增殖与迁移都不能完全重现体内情况,可能还需要添加多种生长因子。

褶曲分形特征及其与瓦斯突出关系研究

首次提出了煤层褶曲复杂程度的分形度量方法 ,包括小岛法、剖面线法、轴线法 .研究了褶曲剖面线、褶曲轴线分布、褶曲地形的分形特征 ;证实了褶曲的空间分布特征服从分形规律 ,为褶曲构造的研究提供了一种新方法 .以某井田内的两个采区为例 ,探讨了褶曲分形特征与瓦斯突出的关系 。

基于Landsat TM/ETM+影像的面状水体特征研究——以巢湖流域面状水体为例

通过对研究区2001年10月和2007年1月Lnadsat TM/ETM+的遥感影像进行光谱特征分析,利用归一化差异水体指数(NDWI)、阈值法和谱间关系法提取研究区面状水体形态信息,在此基础上,利用分形几何理论计算不同时相巢湖流域研究区影像的各小流域面状水体的分形维数。结果表明,巢湖流域研究区各小流域面状水体明显具有分形特征,2007年各小流域面状水体的分维值相应都比2001年各小流域面状水体分维值有所降低,说明整个流域的面状水体的稳定性增大。反映了研究区人类工农业生产活动开始注重与周围地理环境的和谐发展。

基于分形理论的断口图像模式识别

利用分形理论对金属断口进行模式识别,采用小岛法结合Canny算子边缘检测计算断口图像分形维数,并将表征断口图像不规则和复杂程度的分形维数作为断口分类的依据。最后采用线性最小距离分类法以分形维数作为特征量对韧窝、解理、沿晶、疲劳四种典型金属断口进行了分类。计算分析结果表明,该法能够对断口图像进行有效的识别和分类。

基于遥感影像的巢湖流域面状水体分维测算

通过对2000年2月的研究区ETM+遥感影像光谱特征进行分析,利用修正的归一化差异水体指数(MNDWI)与谱间关系法提取研究区面状水体形态信息,使用小岛法计算面状水体的分形维数,得到巢湖流域全区面状水体的总体分维D0=1.2776,及以主要河流所划分的各子区的分维值:南区D1=1.2800,西区D2=1.3032,北区D3=1.2376。反映了研究区各子区地理环境与人类活动的差异。

测量断口分维的周长-最大直径方法

本文提出了测量断口分维的周长—最大直径方法,并与周长—面积方法进行了对比。当测量码尺很小时,两种方法所测分维比较接近,当测量码尺增加时,周长—面积方法所测分维有下降趋势,而周长—最大直径方法所测分维比较稳定。