基于CT图像板材节子边缘检测的研究

板材CT图像的边缘提取是实现板材三维重建的关键步骤。针对板材CT图像低对比度、低动态范围、板材缺陷边缘提取困难等问题,采用数学形态学方法对板材二值化处理后的图像进行边缘提取,并与传统的Sobel、Prewitt、LoG和Canny算子对原始板材CT图像边缘提取效果进行对比。结果表明,这种方法能较好地检测出板材节子的边缘信息,提取的边缘清晰完整,准确性较高,能为后续的板材CT图像三维重构奠定基础。     

基于扫描技术的木质雕饰家具与工艺品三维数字化研究

通过Handheld 3D、Handyscan300、Filips16排CT 3种扫描形式进行雕饰家具的三维数字化,比较不同雕饰工艺试件的三维重建适用性。探求不同雕饰特点的木质家具三维数字化有效扫描方法。采用3款不同扫描设备进行4组试验,分析不同雕饰工艺木质家具的三维数字化模型状况,探讨不同扫描仪对不同雕饰工艺家具的三维重建影响,探讨其适用性。试验证明Handheld 3D和Handyscan300均可获取高精度浮雕家具的三维数字模型,但是Handheld 3D在获取透雕家具试件数据模型时纵向坐标信息几乎全部丢失,Handyscan300可较好地获取透雕家具试件数据信息,部分纵向坐标信息丢失,经逆行工程修补后可获取较好的三维数字模型。CT扫描获得的图像经三维重建后得到的数字模型精度最高。对不同雕饰工艺的木质家具需根据其工艺特点采用不同型号的激光扫描仪或CT扫描仪进行三维重建,可获得高精度的三维数字模型。通过CT三维断层扫描获取的图像经三维重建后可获取与试件外观高度一致的三维数字模型,并可导成多种文件格式进行后续虚拟展示、数字信息存档、3D打印、机器雕刻等处理。     

基于形态学和小波变换的图像边缘检测方法

电力机房图像边缘提取是实现电力机房三维重建的重要辅助环节,机房图像边缘提取越精准,三维重建将会更准确.本文提出一种融合小波变换模极大值和多尺度多结构形态学的图像边缘检测算法对电力机房图像进行处理.首先,对原始电力机房图像进行小波分解得到高频图像和低频图像;然后,采用小波变化模极大值算法提取高频图像的边缘信息,多尺度多结构数学形态学算法提取低频图像的边缘信息;最后,通过叠加运算融合高频和低频的边缘信息,得到原始图像的边缘信息.通过仿真实验表明,本文提出的边缘检测算法在抗噪性能、边缘连续性、定位精度上综合实力最强.     

基于CT图像的岩石破裂过程裂纹分形特征分析

岩石材料存在不同阶次随机分布的微观孔隙和裂纹,其受载后的宏观断裂失稳和破坏与内部微裂纹的分布以及微裂纹的产生、扩展和贯通有密切关系.通过对岩石CT图像中各点材料进行分析,清晰地看到岩石材料中孔洞及裂纹区域的大小分布随应力的变化过程.利用分形维数对裂纹扩展至破裂过程进行分析,揭示岩石裂纹从萌生、扩展到贯通的细观破损机理....     

级配与骨料率对混凝土力学行为的影响

【目的】研究级配和骨料率对混凝土物理力学性质的影响,为揭示骨料率及级配对混凝土力学行为的影响机制提供参考。【方法】在颗粒流数值平台上进行了具有骨料破裂功能的混凝土单轴压缩虚拟试验,设计了不同骨料率(0%,50%,60%,70%,80%)和不同级配(一级配、二级配、三级配、四级配)混凝土虚拟试验,分析材料的破裂形态、裂纹扩展过程、应力应变曲线和破裂能量的演化规律。【结果】相同骨料率条件下(以70%骨料率为例),随着混凝土级配依次提高,相较于一级配,二、三、四级配的混凝土强度(峰值应力)分别降低6.14%,24.58%和33.61%,裂纹数和各种能量均有不同程度下降,表明级配越高,越容易形成架空结构,易造成局部不稳定,会影响增强效果。相同级配条件下(以二级配为例),随着混凝土骨料率依次提高,相较于50%骨料率,混凝土强度(峰值应力)分别提高7.32%,62.9%和143%,裂纹数相应减少而各种能量均有不同程度增大。【结论】混凝土骨料结构稳定程度对混凝土强度影响显著。     

混凝土损伤破坏的CT及声发射试验研究

针对混凝土破坏过程损伤定位的技术难题,对混凝土试样进行了单轴压缩CT扫描试验及声发射损伤定位试验,利用分形理论计算了CT图像的分形维数,建立了基于CT图像及声发射损伤点的损伤变量。研究结果表明:随试件的加载进程,混凝土分形维数和损伤变量变化规律一致,可将混凝土分形维数和损伤变量的快速增大作为混凝土失稳破坏的前兆;综合利用混凝土三维重建图像和声发射损伤图,对混凝土裂缝萌生和演化的全过程进行观察和分析,这为分析混凝土的裂缝萌生损伤过程和定位损伤位置提供了一种新方法。     

木质文物三维断层扫描图像处理

探索一种对木质文物无损检测与鉴定的有效方法。采用philips64排CT,对木质工艺品标本-透雕漏窗模型进行三维断层扫描。为了获取高清晰度的三维数据模型,对CT扫描后的原始图像进行预处理,预处理完成后分别进行面绘制和体会制。结果表明,通过三维重建,可以进行木质工艺品内部目标位置的切割。证明本技术可以有效用于木质文物的鉴定与保护。这一技术将会对木质文物鉴定和保护提供重要的数据和模型支持。     

基于CT处理技术的岩石细观破裂过程的分形分析

在单轴压缩条件下,利用CT技术实时观测岩石试样内部微裂纹的萌生、扩展直至贯通的细观破坏过程,通过数字处理技术对得到的CT图像进行阈值分割并利用计盒维数法得到图像裂纹的分形维数,分析外部荷载、裂纹扩展和分形维数之间的关系。结果表明:在单轴压缩条件下,分形维数可以作为岩石材料细观破损程度的定量参数。     

煤岩单轴压缩破坏过程声发射试验研究

声发射技术是监测岩石、煤、混凝土等材料破坏过程裂纹扩展的重要技术手段。通过煤岩试样的单轴压缩声发射试验,监测分析了煤岩试样变形破坏过程中的破坏前兆信息;试验对比分析了声发射、应变、荷载的相关性,分析了试样内部裂纹的扩展至破坏全过程的声发射信息。为深入认识煤岩冲击破坏灾害提供必要的数据。为进一步将声发射技术应用于预测预报煤岩动力灾害、评估岩石混凝土结构稳定性及研究岩石混凝土等材料的破裂过程发生机理提供理论依据。     

轴向应力作用下再生混凝土碳化性能研究

本文通过对再生混凝土试块进行不同轴向应力作用下的快速碳化试验，探讨轴向应力水平及再生粗骨料质量取代率对再生混凝土碳化性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）研究再生混凝土在轴向应力-碳化作用下微观结构的变化规律。研究结果表明：再生粗骨料取代率的增大会加剧混凝土的碳化损伤，随着碳化龄期的增加，这种影响逐渐减弱；再生混凝土的碳化速率随着碳化龄期的增加而降低；轴压应力抑制了再生混凝土的碳化损伤，轴拉应力加剧了再生混凝土的碳化损伤；观察扫描电镜图像发现，相比于单一碳化作用，在轴压应力-碳化作用下，再生混凝土内部结构较为致密，在轴拉应力-碳化作用下，再生混凝土内部形成贯通裂缝。为了量化轴向荷载作用对再生混凝土碳化的影响，定义了轴向应力影响系数。     

基于数字图像的混凝土桥梁裂缝检测技术

应用visual C++6.0语言编制程序，研究了基于数字图像的桥梁裂缝检测方法，深入分析评价了图像灰度化、棋盘格角点求解像素率、滤波除噪、边缘检测等图像处理算法，实现了基于视频(或图像)的桥梁裂缝宽度计算和软件系统，并用15幅桥梁裂缝图像验证了其裂缝检测精度.结果表明：本文提出的裂缝识别方法能较好地用于钢筋混凝土桥梁和B类预应力混凝土桥梁的裂缝检测，当裂缝宽度大于0.3 mm时，图像计算出的裂缝宽度值与实测值非常接近，相对误差在6%以内；当裂缝宽度为0.2~0.3 mm时，相对误差在10%以内.     

水库溢流坝闸墩裂缝修补加固技术研究

水库运行后出现溢流坝闸墩竖向裂缝,在调查与检测基础上,运用ANSYS有限元软件及线性静力学理论,分析静水荷载、闸墩上部重力荷载、闸门开启荷载、温度荷载等组合荷载作用下对闸墩整体结构应力分布计算,分析了闸墩混凝土危险区域及裂缝成因,提出裂缝修补加固技术,为类似工程问题提供借鉴。     

在MATLAB环境下实现膨胀土CT图像的三维重建

首先介绍国内外膨胀土三维重建的研究状况,然后通过CT-三轴试验和基于分割的Marching Cubes算法,对膨胀土CT扫描图像进行了三维重建.主要方法是通过对试验扫描得到的CT图像进行格式转换、图像增强、边缘提取等初步处理,生成三维体数据,然后应用Matlab等工具软件的三维重建程序进行建模,最终得到膨胀土的三维模型图.还通过观察重建后的实体图,对膨胀土受压变形状态进行了定性分析,得出了三轴压缩条件下的膨胀土闭合程度与应力状态有关的结论.     

木材裂纹尺寸及分布对声发射横波传播特性的影响研究

为探究木材表面裂纹尺寸与分布对声发射横波(transverse wave component of acoustic emission, AE_TW)传播特性的影响，通过锯切方式制作不同尺寸的裂纹，研究沿木材顺纹理方向传播的声发射横波的传播特性。首先，在试件表面锯切出4条具有相同长度而宽度与深度不同的规则裂纹，分别采用铅芯折断和信号发生器模拟产生突发和连续的AE源，并且通过等间距分布在试件表面的5个传感器采集AE信号，采样频率设置为500 kHz。然后，在铅芯折断试验的基础上，依据驻波成分的基频，对原始AE信号进行高通滤波处理，截止频率设置为7 kHz,再采用相关性分析的方法确定AE_TW在固定距离上的传播时差，进而依据时差定位的原理计算其传播速度。最后，通过信号发生器产生不同电压等级的150 kHz脉冲串作为AE源，研究不同裂纹尺寸下的AE_TW能量随距离的衰减规律。结果表明，在无裂纹试件中，AE_TW的平均传播速度为824.4 m·s^-1。而仅改变裂纹深度时，随着裂纹数量的增加其速...     

裂缝对稻田土壤溶液中氮运移的影响

采用温室中土柱培养试验方法，研究了裂缝对稻田土壤溶液中N元素动态运移规律。结果表明，青紫泥和黄斑田从开裂到稳定，土壤溶液中的硝态氮浓度随着时间的延长而降低，亚硝态氮浓度随时间而波动，而这2种氮的浓度在没有开裂的小粉土中却随着时间而呈乘幂增加。在自然干燥过程中产牛的裂缝性质对土壤溶液中的硝态氮和、亚硝态氮浓度变化有显著影响，但是对铵态氮浓度的变化没有影响。裂缝从产生到稳定的过程中，深层土壤巾的硝态氮浓度一直在减少，这样有利于减少硝态氮的下渗，减少硝态氮对地下水的污染。     

基于声波信号的HHT和Multi-PCA无损检测鸡蛋蛋壳裂纹

采用自行搭建的声波信号响应装置对实验中裂纹鸡蛋样本的蛋壳裂纹随机分布进行无损检测。利用端点检测等方法对声波信号(采集点在鸡蛋赤道部位)进行预处理,然后采用Hilbert Huang变换(HilbertHuang transform,HHT)和多重主成分分析(Multi-PCA)对预处理之后的声波信号进行分析,分别提取声波信号在时域和频域上的主要特征参数,用于鸡蛋蛋壳裂纹的分类检测。结果表明,当鸡蛋蛋壳裂纹大小和位置均随机分布时,由HHT和Multi-PCA提取的特征参量经由支持向量机(support vector machine,SVM)模型和人工神经网络(artificial neural network,ANN)模型均可达到较高识别率。在SVM模型中,采用径向基核函数的效果最好,检测精度高达90%;在ANN模型中,整体回归系数可达0.924 76,检测精度为86.70%。     

山白兰木材干燥特性研究

利用百度试验法研究了山白兰木材的干燥特性,结果表明:山白兰木材属易干木材,主要干燥缺陷为初期开裂和扭曲变形,两项缺陷等级均达到3级;干燥速度2级,较快;截面变形1～2级,无内裂。参照百度试验缺陷等级以及干燥缺陷对应的干燥条件制定了25～30mm厚山白兰木材干燥基准。     

烧结多孔砖墙体温度裂缝分析和预防措施

烧结多孔砖作为烧结普通砖的替代材料,因其具有性能稳定、耐久性好、容重轻、施工方便、施工效率高及保温节能等特点,并可节约土地资源,得到广泛推选使用。采用烧结多孔砖砌筑的墙体裂缝的产生与烧结普通砖有许多相似。因砌体结构房屋钢筋混凝土屋盖和烧结多孔砖墙体的线膨胀系数和刚度不同,当温度变化时,二者就会产生相对位移和内力,从而引起墙体裂缝。裂缝的产生与温度、水平阻力系数及墙体截面尺寸有关。通过对温度裂缝产生原因进行定性、定量分析,提出从设计构造、规范施工及砌体强度等方面来控制温度裂缝。     

参窝水库溢流坝闸墩裂缝加固处理效果分析

参窝水库运行以来,溢流坝闸墩出现竖向活动裂缝,危及结构安全,提出适宜的修补加固技术,并对修补加固处理后的结构采用ANSYS软件进行受力状态有限元计算分析,得出闸墩混凝土裂缝修补加固后安全可靠,裂缝不再继续扩展,工程可安全运行,继续发挥其效益。