基于Canny算子的建筑裂缝边缘检测改进算法

针对Canny算法在建筑物裂缝图像边缘检测中去除伪边缘和保护边缘细节方面的不足,提出了一种改进Canny算子的建筑物裂缝边缘检测算法。采用一种将双边滤波器和中值滤波器相级联的混合滤波器对建筑物裂缝图像进行处理;采用细分划分方法改进传统Canny算法中2×2邻域来计算梯度幅值;采用最大类间方差法与梯度直方图结合算法计算得到高低阈值。实验结果表明,改进算法能够解决建筑物裂缝图像中噪声干扰等问题,提高了Canny算子在提取建筑物裂缝图像边缘细节信息和抑制假边缘方面的性能,具有较好的鲁棒性。

高速公路裂缝边缘检测算法研究

本文提出了一种有效的高速公路裂缝边缘快速检测算法。通过将对称指数滤波器(ISEF)算法与边过程算法有机结合的方法,对高速公路裂缝图象进行抑制强烈噪声和微分二值化运算,并利用追踪围线提取得到裂缝边缘。实验结果证明,该方法能稳定有效地提取图象中的连续裂缝边缘,并且运算复杂度是线性的,有利于高速实时的处理。

采煤沉陷区地裂缝对土壤含水率的影响

为了探究地裂缝对深层土壤含水率的影响,以陕北某煤炭基地煤矿区为研究对象,利用统计分析方法分析动态地裂缝和边缘地裂缝对浅层(0.1~0.3 m)和深层(0.5~6.0 m)土壤含水率的影响,并基于克里金插值法解析土壤含水率的时空变化规律.研究结果表明:①竖直方向上,深度为0~2.0 m时,动态地裂缝区和边缘地裂缝区的土壤含水率均低于未扰动区的值;深度为2.0~6.0m时,各区土壤含水率差异不明显,表明地裂缝对土壤含水率的影响深度约为0~2.0 m,即地裂缝对浅层土壤含水率的影响较大,对更深层土壤含水率的影响相对较小.②水平方向上,动态地裂缝区土壤含水率整体低于闭合区,而1年边缘裂缝区土壤含水率整体高于2年边缘裂缝区,表明地裂缝会对土壤含水率的空间分布产生较大影响.综合来看,地表塌陷与地裂缝的出现改变了土壤的结构状态,加速了土壤水分的蒸发,降低了土壤持水性.

基于权函数法的边缘裂缝方形板断裂特性分析

带边缘裂缝的方形平板是实际公路、房屋建筑以及大坝等工程结构中常见的几何形状,为了得到其断裂特性,需要对其应力强度因子大小及裂缝张开位移发展进行研究。利用有限元分析结果进行曲线拟合,得到有限大带边缘裂缝的方形平板的权函数数值解,通过引入独立参考荷载的附加条件求得了应力强度因子(SIF)和裂缝端口张开口位移(CMOD)在初始裂缝极短和极长两种极限条件下(和)的参考解析解。研究表明,可以根据此方法对有限大边缘裂缝方形板各种初始裂缝长度情况下(包括两种极限情况)的断裂应力场及裂缝张开趋势进行计算和判断,为工程应用提供依据。

二维样品边缘裂缝对温度场的影响及缝隙的定位

针对二维样品缺陷的检测和定位问题,以光热无损检测为背景,运用差分方法求解二维热传导模型,对样品表面温度场进行计算,获得任意两点间的温度差,通过改变裂缝深度、裂缝到光源中心的距离d和参考点到光源中心的距离D,研究参考点间的温度差与边缘裂缝的关系,并由此得到2个定位边缘裂缝的方法.

数学形态学在地震信号处理中的应用研究

数学形态学是一门新兴科学,它建立在严格的数学理论基础之上,是研究数字信号(图像)形态结构特征及其快速并行处理方法的理论,已经成功应用于图像处理、医学信号处理和语音信号处理等领域.地震信号去噪处理和裂缝检测的研究一直都是地质学家和油气藏工程学家感兴趣的问题.本文将数学形态学与地震信号处理相结合,重点探讨了数学形态学在地震信号处理中的应用,针对地震信号的特点,设计了形态滤波器,应用于合成地震资料,得到了理想的结果.在此基础上,本文研究并构造了形态学边缘检测算子,通过理论和实际资料检验,该方法具有良好适用性.以上研究表明,基于形态学的地震信号处理是可行的,具有推广应用前景.

基于区域灰度统计信号处理的图像融合方法

针对多源图像融合问题,提出了一种在多分辨率框架下基于区域内灰度特征统计信号的融合算法.利用图像灰度特征的区域生长法对源图像进行区域分割,并以裂缝边缘作为特征区域的闭合边界,对源图像与分割结果的区域映射图作多分辨率变换.在图像低频部分,以联合区域映射图为指导,在区域内建立信号与噪声的高斯混合分布模型,利用期望极大化(EM,Expectation Maximization)算法迭代估计噪声模型分布参数,获得低频融合结果;在图像高频部分,根据系数在区域映射图上的位置差异分别采用窗口系数加权平均法和系数绝对值选大法进行融合,将低频和高频融合结果反变换得到最终融合图像.融合结果表明:该方法是可行和高效的,且比其他图像融合方法具有更好的性能.

三沙永乐蓝洞成因机制初探

海洋蓝洞保留了原始的水体、沉积物、化石残骸和完整的生物骨骼,是重要的自然遗产和地质奇观,具有重要的科学研究价值。三沙永乐蓝洞是目前全球已发现的最深海洋蓝洞,有着独特的洞体结构和水体化学特征,但其成因仍是未解之谜。本文结合南海的构造演化,分析了永乐环礁碳酸盐岩台地的发育历史,认为永乐环礁的形成以加积和退积为主,其台地边缘属于陡崖型台地斜坡,有利于发育断层/裂缝;永乐环礁之上钻井岩心的氧同位素数据表明,永乐环礁在14.75~168.60m的深度范围内发生了地下水溶蚀作用,这与实际观测到的158m深洞体转折处之上发生的洞穴垮塌作用相符。通过综合对比分析认为,三沙永乐蓝洞的形成是断层/裂缝溶蚀机制与深部洞穴垮塌机制综合作用的结果。地下水(淡水、海水)首先沿着台地边缘发育的断层/裂缝进行溶蚀,在158m以上通过洞穴垮塌作用形成了近垂直的洞穴,而在158m以下则沿着断层/裂缝继续向下溶蚀形成了略倾斜的深部洞穴结构,最终由于海平面的上升淹没而形成了蓝洞。本研究可为未来寻找更多海洋蓝洞提供重要的经验与借鉴。

The edge crack problem for an orthotropic functionally graded strip under concentrated loads

The plane crack problem of an orthotropic functionally graded strip under concentrated loads is studied. The edge crack is perpendicular to the boundary and the elastic property of the material is assumed to vary depending on thickness. By using an integral transform method, the present problem can be reduced to a single integral equation which is solved numerically. The influences of parameters such as the nonhomogeneity constant and the geometry parameters on the stress intensity factors (SIFs) are studied. It is found that the nonhomogeneity constant has important influences on the SIFs.