数字钻孔图像兴趣区域分割与岩体结构面特征识别

针对现有数字钻孔图像分析技术的不足,提出新分析方案以实现数字钻孔摄像技术（BCT）所采集钻孔内壁图像的自动化、定量化结构面检测、识别与分析.首先,对数字钻孔图像进行预处理,设计特征信号DH,检测并获取兴趣区域;然后,使用低精度Hough变换快速检测结构面兴趣区域内的结构面分布特征,利用聚类算法分离出单一结构面后,针对单一结构面进行亚像素级Hough变换,以获取结构面的正弦参数;最后,根据结构面正弦参数,计算出结构面的倾向、倾角等信息.通过对如美水电站左坝肩数字钻孔图像实例进行分析,利用本算法完成图像中结构面的自动分割与特征识别,成功获取其几何信息,并与传统人工辅助方案结果进行对比,验证了该算法的可靠性.      

图像的小波数字水印添加与检测

提出了一种基于小波变换的图像加水印及检测的新方法,即对图像文件进行二维多尺度离散小波变换,得到图像数据高频和低频部分。在高频部分数据中,加入随机数水印并进行图像重构,检测时以同样方法进行小波分解,检测高频部分与随机数水印的相关性。此方法可用于图像防伪。     

基于小波变换的遥感数据融合与边缘检测

介绍了小波图像的分解和重构方法以及小波融合过程。采用Symlet小波变换融合方法对西安地区鲸鱼沟水库的TM4、TM5子图进行单尺度二维离散小波变换融合，并进行水库的边缘检测。对图像通过TM4分解的低频图与TM5分解的高频图像融合再与TM4影像原图比较，融合图像提取细节效果明显优于TM4原图像。     

用瞬态瑞雷波反演横波速度评价高速公路压碾效果

在高速公路质量检测中 ,路堤土压实度是衡量土方路基重要的质量指标 ,提出了提高压实度计算精度的处理流程 ,应用τ-p变换提取面波 ,获取高信噪比的频散曲线 ,采用瞬态面波反演横波速度 ,提高横波速度计算精度 ,进而计算压实度。用上述方法对商开高速公路振冲压碾效果进行了无损检测 ,其结果与取样分析及开挖结果一致     

用瞬态瑞雷波反演横波速率评价高速公路压碾效果

在高速公路质量检测中，露堤土压实度是衡量土方路基重要的质量指标，提出了提高压实度计算精度的处理流程，应用τ－p变换提取面波，获取高信噪比的频散曲线，采用瞬态面波反演横波速度，提高横波速度计算精度，进而计算压实度。用上述方法对商开高速公路振冲压碾效果进行了无损检测，并结果与取样分析及开挖结果一致。     

软土扫描电子显微镜图像的微观参数特征分析

本文在使用扫描电子显微镜(SEM)获得软土微观图像基础上,将图像进行灰度化处理和二值化处理,使用Canny边缘检测技术得到了软土微观图像中颗粒的分布情况与土的面孔隙比的大小,进而获得了偏心率、扁圆度、圆形度、离散指数、内切圆半径等土颗粒形状特征参数,进行了这些形状特征参数之间的相关性分析和因子分析。结果表明,偏心率和各向异性率等参数之间具有很好的相关性;周长和离散指数等参数之间具有较好的相关性;而各向异性率和面积等参数之间则不具有相关性;所有特征参数可以由区域因子、周长因子和弦因子等3个主因子来反映。     

机载激光雷达技术在长江三峡工程库区滑坡灾害调查和监测中的应用研究

机载激光雷达技术是一种利用激光对地表三维坐标精确信息进行采集的新型遥感技术。本文以长江三峡工程库区滑坡灾害调查和监测应用为主要研究目标,通过对试验区的机载激光雷达数据的获取和处理,得到了精度很高的机载激光雷达DEM产品,并从定性和定量两个方面进行了机载激光雷达技术滑坡调查和动态监测应用试验。研究表明机载激光雷达山体阴影图能够直观表达微地貌形态;机载激光雷达坡度和地表粗糙度图像能够提供精确的微地貌特征量;利用多期机载激光雷达数据进行滑坡动态监测,可以掌握一定时间段内滑坡体的变形趋势和特征,并精确测算变形量。     

应用OB-HMAD算法与光谱特性的遥感图像动态变化检测

在对图像动态变化情况进行检测的过程中,对原始图像的分割精度较低,导致检测结果存在较大误差。为此,应用OB-HMAD算法与光谱特性,进行自然资源遥感图像动态变化检测。在计算了影像各波段的光谱异质性和形状异质性特征值参量后,结合各波段对应的权重系数,考虑自然资源遥感图像的光谱异质性和形状紧凑度、形状平滑度,利用OB-HMAD算法对自然资源遥感图像进行多尺度分割处理。在图像动态变化检测阶段,根据自然资源遥感图像变化与光谱特征参数之间的关系,计算了各分割图像的曲率参数,通过计算曲率参数之差完成对目标图像参数动态变化的计算。实验结果表明,该方法应用下,图像NDVI、RVI和SAVI变化量的检测结果与实际值的误差分别仅为0.000 9,0.005 7和0.004 8。以上数据证明该方法完成了遥感图像动态变化检测,且检测效果较佳。     

利用多尺度边缘检测研究碳酸盐岩裂缝分布

裂缝检测与图像分析中的边缘检测有许多相似之处,因此,能够借助某些边缘检测理论并结合实际地震资料形成有效的裂缝检测方法。作者基于小波多尺度边缘检测理论,结合地震波场对裂缝的多尺度特性,提出了碳酸岩裂缝预测的多尺度边缘检测方法。方法的主要思想是：利用小波变换械的局部极值,检测出三维地震记录裂缝点特征位置,并通过调整模值在图像中的灰度,自动识别裂缝发育区的范围。     

三维激光扫描装置设计与数据处理

三维激光扫描仪克服了传统的单点测量方式,可以方便地对实物进行复制建立立体模型。笔者简单介绍了三维激光扫描仪构造及其实现的原理,利用自行购买的激光雷达、相机和电控平台等部件搭建三维激光扫描平台,利用串口通讯实现对激光雷达、相机和电控平台等硬件控制,进一步完成三维激光扫描点云生成及图像获取,并对生成的点云进行了精度校正,最后基于特征点拼接多幅扫描图像并成功地实现了扫描点云和图像的匹配融合,其中点云精度和图像融合效果较好。     

基于数字图像处理的矿物颗粒形态定量分析

矿物颗粒形态的评价一般采用目估法在显微镜下观测岩石薄片,其评价结果受主观影响.本文利用岩石薄片显微照片,基于图像处理技术提出了矿物颗粒形态定量分析方法.矿物颗粒形态参数主要包括球度、凸度、长宽比、磨圆度等.该方法利用图像分割技术将显微照片中的矿物颗粒区分开,提取颗粒的像素轮廓坐标进行离散几何分析,计算矿物颗粒形态参数....     

水利工程安全与质量监督管理体系存在问题及对策探析

结合现阶段工程建设实际情况和相关经验,对水利工程安全与质量监督管理体系存在的组织结构缺乏统一性、安全质量监督管理过于形式化、法规制度不健全及质量安全检测设备人员分配不均匀等问题进行深入分析。提出应借鉴国外先进工程管理模式,从构建综合性监管网络体系、建立全过程安全质量监督机制、健全法律监督机制和完善质量安全监督管理工作等四方面实施改进措施,以期为提高水利工程服役寿命和结构安全性提供一定参考。     

一种机载雷达点云数据的快速分类方法

机载激光雷达扫描技术可以以点云形式快速获取地形表面高精度三维信息。基于激光雷达扫描数据及建筑物本身的拓扑信息就可以对建筑物进行精确的重建,而重建中最关键的技术是对点云数据进行分类,进而进行地物识别。对大规模三维点云数据进行快速分类,提出一种采用区域分割结合基于最小二乘平差的多项式拟合方法,将大量离散的三维点云分割后进行多项式拟合,并将二维数据分类转化为一维数据分类。在分类的基础上,将建筑物几何规则作为约束条件提取了房屋边缘。实验分析表明,该方法既能去除多余噪声,又能有效保留特征点,分类的总误差率低于3%。     

离散KL变换在航磁轴向异常计算机检测中的应用

目前航磁异常的计算机检测手段单一,现有检测方法停留在定性研究的水平上,无法适应实际需要。为了克服这些局限性,将航磁异常计算机检测结果从定性水平提升到定量水平,这里提出了将图像处理中的离散KL变换方法应用于航磁轴向异常检测的新思想。经实地实例检验,效果良好,这一思想对研究航磁异常计算机检测有一定的借鉴意义。     

基于特征函数的钻孔图像结构面识别方法

针对数字全景钻孔摄像系统获取的实测图像,提出了一种基于特征函数的钻孔图像结构面识别方法。该方法根据井壁结构面在钻孔图像中呈正弦曲线状的特征,采用正弦函数作为特征函数来匹配识别结构面。通过改变特征函数参数来统计分析结构面及附近像素点灰度梯度的匹配情况,然后筛选出一条匹配最优的正弦曲线作为该结构面的特征曲线,从而实现了钻孔图像结构面的识别。该方法省略了传统方法中人工选取结构面特征点和特征点曲线拟合的过程,其方法稳定可靠、准确率高,为钻孔图像结构面的自动识别与工程应用提供了一种实际可行的有效途径。     

基于数字表面模型的岩体结构面产状获取

针对传统现场接触式测量获取岩体结构面参数效率低、工作量大、结果精确性受人为因素影响等问题,本文结合数字摄影测量技术与运动法（structure from motion,SFM）进行岩体三维数字表面模型重建,并在此基础上建立了岩体结构面自动识别方法。岩体数字表面模型重建步骤主要为岩体影像资料采集,基于尺度不变特征变换（Scale-Invariant Feature Transform,SIFT）算法进行图像特征匹配、稀疏点云构建、点云稠密化以及岩体曲面模型重构。结构面识别方法流程主要为:首先平滑岩体数字表面模型;通过改变搜索半径和角度阈值实现模型平面分割;基于区域生长原理进行结构面搜索;最后基于随机采样一致性拟合结构面得到结构面产状。将该方法应用于甘肃北山地下实验巷道,实现了巷道三维数字表面模型的重建与结构面产状数据获取,最后将识别到的结构面分组表征在模型表面。与人工实地测量方法以及现有的结构面识别软件相比,本文提出的方法具有良好的准确性,可为工程应用提供一定的参考。     

孔壁钻孔图像的结构面参数提取方法研究

为了提升岩体结构面参数提取的自动化程度以及准确性,结合钻孔图像中岩体结构面的特性,开展了适用于结构面图像预处理和结构面参数提取的方法研究。首先,采用自适应中值滤波法对钻孔图像进行去噪处理,通过对梯度算子法和最大类间方差法的图像分割进行比较,提出了更适用于实际钻孔图像分割的改进方差法,即结合梯度算子与最大类间方差法;然后对分割后的图像进行Canny算子边缘检测;最后,通过多项式曲线拟合获得结构面的正弦曲线,从而计算出岩体结构面的参数——倾向、倾角和隙宽。通过将提取方法与传统的手动识别结果进行对比,其结果表明:提取方法获取的参数较为精确。从而证明了该结构面参数提取方法具有可行性和准确性,且提取效率高于传统的手动识别。     

广义霍夫变换在航磁串珠状异常的计算机检测中的应用

目前，航磁异常的计算机检测手段很单一，现有的检测方法存在着很大的局限性，解释的最终结果停留在定性研究的水平上。这里提出了将图像处理中广义的霍夫变换方法用于航磁串珠状异常检测的新思路，将航磁串珠状异常检测的结果提升到定量研究的水平上。经实例检验，效果令人满意。     

探地雷达在堤坝隐患检测中的应用

堤坝疏松是水利工程中常见的一种工程灾害,它对堤坝安全带来了极大的安全隐患。而探地雷达法具有无损、高效、精准的特点,因此越来越多的被应用于堤坝安全检测中。本文在介绍探地雷达的基本原理上,结合实测地质雷达图像,并通过现场静探验证,分析并指出堤坝疏松区域在地质雷达图像中的异常特征,为堤坝防护治理设计提供可靠的依据。     

基于数字图像处理技术的砂土颗粒级配分析研究

砂土颗粒级配是影响砂土工程性质的重要参数之一,传统的颗分试验方法由于试验原理不同而具有不同的适用范 围。为更加方便、准确地获取砂土颗粒级配,提出了一种基于数字图像处理技术来获取SEM照片中的砂颗粒粒径参数及级 配特征的新方法。将准备好的砂土样品打磨成薄片放在扫描电镜下拍照,然后利用Photoshop软件对照片进行拼接,并采用 自主研发的SMAS数字图像分析系统对拼接好的照片进行定量分析处理,获取样品的微观结构参数,将获得的“土颗粒等 效直径”和“土颗粒面积”分别等效为实际土颗粒粒径和土颗粒质量,进而换算得到砂土的颗粒级配曲线;然后将通过数 字图像技术获得的砂土颗粒级配曲线与通过传统筛分法和激光粒度分析法得到的颗粒级配曲线进行对比,验证了提出的数 字图像处理方法的有效性和可靠性,同时分析了两种方法之间存在的差异及其原因,并对数字图像处理方法和传统颗分方 法各自的优缺点进行了讨论。