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基于蚁群和Canny边缘检测算子混合算法的二维岩石图像裂隙特征提取与修复研究 被引量：13
1
作者 张愉玲 邢会林 +3 位作者 李三忠 逄硕 刘骏标 张熔鑫 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期242-251,共10页
岩石中常含有裂缝、岩脉等细小而重要的微观结构,需要高分辨率的成像技术来提取其特征。在岩石图像处理中,特征提取可以提取出岩石的主要结构信息从而极大降低数据量,然而某些细线状岩石特征(如裂缝、裂隙等)往往无法被完整识别出来而... 岩石中常含有裂缝、岩脉等细小而重要的微观结构,需要高分辨率的成像技术来提取其特征。在岩石图像处理中,特征提取可以提取出岩石的主要结构信息从而极大降低数据量,然而某些细线状岩石特征(如裂缝、裂隙等)往往无法被完整识别出来而存在间断现象。本文在采用蚁群算法修复岩石细线状特征的基础上,综合利用蚁群算法、DBSCAN聚类算法和Canny算子提出一种新的岩石图像修复算法。根据设定的阈值,对提取的图像间断部分进行搜索并连接,以修复在图像特征提取过程中缺失的部分重要信息,同时去除修复过程产生的多余特征。实际结果表明,利用混合算法处理的岩石特征提取图像得到了较好的修复,能够提高岩石裂隙特征提取的准确性。 展开更多
关键词 岩石裂隙 图像修复 特征提取 蚁群算法 CANNY算子
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断层系统摩擦动力学行为的有限元模拟分析 被引量：4
2
作者 邢会林 郭志伟 +3 位作者 王建超 张熔鑫 刘骏标 姚琪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期37-50,共14页
绝大多数大地震发生在先存断层构造上,被广泛认为是一种断层摩擦失稳行为.研究断层上的摩擦动力学行为对地震数值预报具有重要意义.本文围绕地震断层动力学行为,首先回顾了断层摩擦动力学有限元模拟相关的进展,尤其是有限元模拟过程中... 绝大多数大地震发生在先存断层构造上,被广泛认为是一种断层摩擦失稳行为.研究断层上的摩擦动力学行为对地震数值预报具有重要意义.本文围绕地震断层动力学行为,首先回顾了断层摩擦动力学有限元模拟相关的进展,尤其是有限元模拟过程中断层摩擦行为的处理方法,重点分析比较了不同时间积分方案在有限元模拟计算中的差异,探讨了传统有限元方法在模拟断层摩擦失稳非线性的收敛性等难题.考虑到相关差异及问题,本文主要简明介绍了基于R-minimum策略自适应地控制时间步长方案及其有限元计算算法和相关软件,其兼顾了静态隐式与动态显式的优点,将不稳定的隐式迭代计算转变为显式计算;同时利用库仑摩擦定律及速率和状态相关的摩擦本构方程,通过节点-点任意接触单元模拟变形体之间的三维非线性接触摩擦动力学行为,并小结了相关的成功应用实例.此外,为了构建刻画复杂断层形态的有限元网格模型,本文在总结了相关有限元网格生成算法基础上,举例说明了我们最近发展的基于图像的复杂断层约束下非连续四边形和六面体网格的生成方法.最后以此为例,对生成的复杂断层系统模型进行了有限元数值模拟分析. 展开更多
关键词 非线性有限元模拟 断层系统 摩擦接触 网格生成 黏滑失稳 地震动力学
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中国地震科学实验场断层系统的三维计算网格模型
3
作者 张熔鑫 邢会林 +4 位作者 舒涛 刘骏标 郭志伟 王建超 谭玉阳 《地震》 CSCD 北大核心 2023年第3期18-33,共16页
川滇地区受印度板块与欧亚板块碰撞运动影响地震频发,是开展地震研究的理想实验场。为实现基于几何模型的三维断层系统有限元模型快速构建,本文以川滇地区断层系统的主要断层几何模型为基础进行了以下研究。①改进了推进波前法,使其能... 川滇地区受印度板块与欧亚板块碰撞运动影响地震频发,是开展地震研究的理想实验场。为实现基于几何模型的三维断层系统有限元模型快速构建,本文以川滇地区断层系统的主要断层几何模型为基础进行了以下研究。①改进了推进波前法,使其能够基于几何模型生成三维曲面的三角形网格,并自动识别需要局部加密的区域以及进行网格加密。②提出了交叉断层的交叉线识别算法,根据非参数曲面间的空间几何关系识别不同面(包括断层面与研究区域边界)之间的相交线。③完善了三维断层系统有限元计算网格模型快速构建方法:对原始断层几何模型进行延长、连接等操作,使其能在几何上代表断层真实形状;将研究区域外边界与内部断层面整合,并识别它们之间的交叉线;以交叉线为约束,使用改进的推进波前法对断层面进行网格重划分,修复网格拓扑关系和提高网格质量;最后,以断层面新生成的三角形面网格为约束,自动生成含断层的四面体计算网格模型。(4)将上述方法应用于中国地震科学实验场,构建了川滇地区断层系统的三维计算网格模型,为利用有限元数值模拟研究该区域地震动力学过程奠定了计算网格模型基础。 展开更多
关键词 川滇地区 断层系统 有限元网格生成 推进波前法
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