矿业研究与开发

作者：何晟迪,李彦荣

关键词：孔隙识别;计算机断层扫描;边缘检测;自适应阈值 分割法

岩土体孔隙结构特征对其工程地质性质有重要控制 作用.基于计算机断层扫描(CT 扫描),提出一种结合边缘 检测的自适应阈值分割方法(ATE方法)用于识别岩土体孔 隙结构特征,该方法综合考量 CT 扫描图像的灰度分布特征 和灰度梯度变化特征,规避了传统方法因 CT 扫描图像中灰 度分布不均导致孔隙识别精度差或识别效果不稳定的问题. 考虑到黄土孔隙结构交错、复杂、不易识别,研究选用黄土的 CT扫描图像作为测试样本,分别采用最大熵法、OTSU 法、 基于Sobel算子的边缘检测法和 ATE方法对黄土孔隙结构 特征进行识别,并依识别结果重建黄土孔隙三维结构.基于 不同方法识别重建的黄土孔隙三维结构,开展不同方向上的 黄土渗透数值模拟实验,并进行了室内渗透试验,对比数值 模拟实验和室内试验结果,发现 ATE 方法有效规避了其他 孔隙识别方法存在的欠分割和过分割问题,可更真实地反映 岩土体的渗透率各向异性规律.研究结果表明,ATE 方法 可有效识别岩土体孔隙结构特征,为岩土体孔隙结构特征定 量分析和岩土体数值模拟提供准确、可靠的基础研究数据.

来源：2021年第6期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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