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基于Canny优化算法物理模拟实验覆岩裂隙场自动识别研究 被引量:1
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作者 王顺阳 贺易航 韩博 《能源与环保》 2022年第11期313-318,共6页
为了实现实验过程中采动覆岩裂隙信息的自动识别,以某矿15235工作面为工程背景,设计了相似材料模拟实验,通过对定焦相机批量获取的近景摄影测量影像进行拼接和校正,获得了研究区域的正射影像。针对Canny算法在影像信息阈值分割方面的不... 为了实现实验过程中采动覆岩裂隙信息的自动识别,以某矿15235工作面为工程背景,设计了相似材料模拟实验,通过对定焦相机批量获取的近景摄影测量影像进行拼接和校正,获得了研究区域的正射影像。针对Canny算法在影像信息阈值分割方面的不足,提出了一种自适应阈值分割优化算法,实现了相似材料模型表观裂隙场的自动识别。基于Matlab研发平台,分别采用像素法和计盒维数法对工作面不同推进度的覆岩裂隙场进行了定量分析。结果表明,裂隙场信息提取完整,当工作面推进度分别为46、118、255 cm时,类间方差权重系数为3.16%、5.73%、7.68%,覆岩裂隙场分形维数为1.804、1.811和1.885,采动覆岩裂纹生长具有良好的自相似分形特性。工作面推进至255 cm时,采动覆岩垮落带高度和断裂带高度分别为13.31 cm和63.36 cm,左右垮落角分别为52°和55°。采用改进的Canny算法能够实现物理模拟实验采动覆岩裂隙场的精确辨识。 展开更多
关键词 相似材料模型 裂隙识别 Canny优化算法 近景摄影测量 计盒维数法
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张家界市永定城区澧水两岸天际线评价
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作者 罗贤玉 张璟珩 +4 位作者 吴吉林 蒋福全 蒋景正 姚春桂 陈洁 《山西建筑》 2021年第23期5-10,共6页
城市空中的纵向设计在城市规划建设中的关注度与重视度与日俱增。以张家界市永定城区澧水两岸滨水天际线为研究对象,从定性分析和定量分析两个方面对天际线进行综合评价。首先对现状天际线进行构成因素分类和特征分析;其次在视觉影响视... 城市空中的纵向设计在城市规划建设中的关注度与重视度与日俱增。以张家界市永定城区澧水两岸滨水天际线为研究对象,从定性分析和定量分析两个方面对天际线进行综合评价。首先对现状天际线进行构成因素分类和特征分析;其次在视觉影响视角下遴选出具有代表性的天际线,运用分形理论计盒维数法量化澧水两岸滨水天际线和代表性天际线,分别计算得出整体和建筑分维值;然后通过现状评价与分维理论综合评定澧水两岸天际线。研究结果表明:澧水两岸的天际线整体较好,北岸天际线略优于南岸;天际线分维值数均符合宜居中等城市天际线水平。最后从建筑高度与建筑立面两个方面提出了澧水两岸天际线优化建议,以期为永定城区天际线规划、改造以及其他城市天际线营造提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 天际线 分形理论 计盒维数法 张家界
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基于图像分析的杂草分形维数计算 被引量:28
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作者 李志臣 姬长英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期175-178,共4页
介绍了分形维数的理论计算公式和试验公式,分析了计盒维数的计算方法,运用Matlab软件设计了图像的处理和基于图像的计盒维数的计算程序。随机地选择了4种双子叶杂草和两种单子叶杂草共6种杂草作为研究对象,运用自行设计的程序分别计算... 介绍了分形维数的理论计算公式和试验公式,分析了计盒维数的计算方法,运用Matlab软件设计了图像的处理和基于图像的计盒维数的计算程序。随机地选择了4种双子叶杂草和两种单子叶杂草共6种杂草作为研究对象,运用自行设计的程序分别计算了杂草叶的RGB三色图像的分形维数并以其平均值作为杂草叶的分形维数。研究结果表明该文给出的分形维数的计算方法可靠;研究结果也验证了杂草叶具有分形特征;研究结果还说明不同种类的杂草,其叶的分形维数明显不同,可以用分形维数为特征参数识别杂草。 展开更多
关键词 杂苹识别 图像分析 分形维数 计盒维数 计算方法
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高强混凝土裂纹扩展规律的CT观察 被引量:24
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作者 郭东明 左建平 +1 位作者 张慧 徐辉东 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1607-1612,共6页
随着我国煤矿开采深度的不断加大,对深厚表土层立井井壁所使用的高性能混凝土的强度、耐久性等性质的要求也越来越高。基于工业CT测试技术,对深厚表土层立井使用的C100高性能混凝土试样进行了细观力学试验,分析了在单轴压缩条件下其内... 随着我国煤矿开采深度的不断加大,对深厚表土层立井井壁所使用的高性能混凝土的强度、耐久性等性质的要求也越来越高。基于工业CT测试技术,对深厚表土层立井使用的C100高性能混凝土试样进行了细观力学试验,分析了在单轴压缩条件下其内部微裂纹的孕育、萌生、发展及其贯通过程。并利用盒维数法,计算了其内部微裂纹演化的分形维数,在此基础上,获得了载荷、裂纹扩展及分形维数三者之间的对应关系。结果表明:C100高性能混凝土胶凝材料具有较高的强度;随着加载应力的提高,混凝土的破碎程度加深,裂纹的弯折程度加大,导致裂纹演化的分形维数也增大。 展开更多
关键词 高性能混凝土 CT扫描 裂纹演化 盒维数法 分形维数
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广西贺州水岩坝矿田断裂构造分形特征分析 被引量:12
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作者 廖家飞 冯佐海 +1 位作者 罗畅权 康志强 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期459-464,共6页
文章基于盒计维数法对水岩坝矿田断裂构造进行了系统的定量分析,结果显示矿田内不同尺度的断裂构造具有良好的自相似性。其中,断层的分维值为1.3475;矿田中部的烂头山矿床节理和手标本微裂隙的平均分维值分别为1.7841和1.3310;在子区分... 文章基于盒计维数法对水岩坝矿田断裂构造进行了系统的定量分析,结果显示矿田内不同尺度的断裂构造具有良好的自相似性。其中,断层的分维值为1.3475;矿田中部的烂头山矿床节理和手标本微裂隙的平均分维值分别为1.7841和1.3310;在子区分维高次趋势图上,分维高值区总体延伸趋势为北西向,与矿田断层构造总体展布趋势相吻合。平面上,烂头山矿床正常围岩微裂隙、蚀变围岩微裂隙和矿(化)体微裂隙的平均分维值分别为1.2097、1.3310和1.8622,表明矿化程度的高低与其微裂隙分维值的大小成正比;垂向上,烂头山矿床露头节理平均分维值随高程的升高而增大,显示烂头山矿床具有含钨石英脉型的"五层楼"模式特点。此外,水岩坝矿田内已知矿床(点)均位于分维高值区,说明分维值的高低与已知矿床(点)的分布具有耦合性。 展开更多
关键词 地质学 断裂构造 分形理论 盒计维数法 水岩坝矿田 广西
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图像分析计算水系分形维数的改进方法与应用 被引量:8
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作者 朱建刚 余新晓 +1 位作者 李晶 张振明 《地球信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第5期610-616,共7页
水系分形维数的计算与分析,有助于深入理解其与地貌发育、流域径流和侵蚀产沙等过程之间的关系。从分形维数的计算原理,提出了一种在MATLAB环境下,能够同时计算水系计盒维数和信息维数的方法,改进了现有通过图像分析计算分形维数的不足... 水系分形维数的计算与分析,有助于深入理解其与地貌发育、流域径流和侵蚀产沙等过程之间的关系。从分形维数的计算原理,提出了一种在MATLAB环境下,能够同时计算水系计盒维数和信息维数的方法,改进了现有通过图像分析计算分形维数的不足。采用已知分形维数的规则分形集进行验证,结果表明:该方法单独对图像载体上的目标图形(关注区域)进行处理,不受其与整幅图像的比例的限制;能够自动确定最佳的对目标图形进行网格分割覆盖的递减等分条件,计算精度高;利用元胞数组实现了网格的自动分割,程序紧凑,可读性增强。最后以泾河、北洛河水系为例,说明了该方法的应用过程。本研究为水系分形维数的科学计算提供了新的思路。 展开更多
关键词 图像分析 水系 计盒维数 信息维数 改进方法
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基于分形学的湍流风谱特性对比研究 被引量:7
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作者 袁全勇 李春 +1 位作者 杨阳 丁勤卫 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期118-124,共7页
为定量描述湍流风场和解决湍流风谱模型选择时存在盲目性和不准确性等问题,基于多种湍流风谱模型并考虑湍流强度、地表粗糙度及空间高度的影响,生成不同程度的风速时间序列曲线。基于图像识别技术和计盒维数法对各条件下风速曲线分形维... 为定量描述湍流风场和解决湍流风谱模型选择时存在盲目性和不准确性等问题,基于多种湍流风谱模型并考虑湍流强度、地表粗糙度及空间高度的影响,生成不同程度的风速时间序列曲线。基于图像识别技术和计盒维数法对各条件下风速曲线分形维数进行计算。结果表明:不同湍流风谱模型具有不同的分形特性;湍流风分形特性受湍流强度和地表粗糙度影响;相同地貌特征和气候条件下,不同高度处风速时间序列数据具有不同的分形维数。 展开更多
关键词 湍流风谱 图像识别 计盒维数法 分形维数
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基于三维体视分析技术对金属断口的分形研究
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作者 李靖 莫文玲 +2 位作者 姜志超 董屹盛 张庆军 《华北理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期102-111,共10页
金属断口包含金属材料的性质、性能及服役过程的重要信息,是金属断裂定性分析、定量表征的关键证据。研究证明分形维数与材料断裂参数密切相关,但传统二维图像分析难以全面揭示断口特征。为了更深入了解断裂机制和材料性能,三维形貌技... 金属断口包含金属材料的性质、性能及服役过程的重要信息,是金属断裂定性分析、定量表征的关键证据。研究证明分形维数与材料断裂参数密切相关,但传统二维图像分析难以全面揭示断口特征。为了更深入了解断裂机制和材料性能,三维形貌技术逐渐成为研究热点。在分析仪器中三维体视显微镜可以提供更便捷、更准确的断口信息,进而通过计算分形维数推测材料断裂性质。其中计盒维数分析方法具有易于实现和理解、应用范围广、稳定性好、可解释性强等优势。利用三维体视显微镜和MATLAB程序获取断口三维形貌并计算分形维数。实验表明,拉伸断口抗拉强度和屈服强度与分形维数呈负相关,冲击断口的冲击值与分形维数呈正相关。 展开更多
关键词 金属断口 分形维数 计盒维数法 三维体视显微分析 三维重构
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西藏隆子县扎西康矿集区断裂构造分形特征及其找矿意义 被引量:4
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作者 王维 刘敏院 +2 位作者 史功文 李及秋 王益庆 《华南地质与矿产》 CAS 2016年第4期358-365,共8页
本文基于盒计维数法对扎西康矿集区断裂构造进行分析,结果显示,矿集区内的断裂构造具较好的相似性。其中,以扎西康矿区内断裂构造最为发育,索月、柯月两矿区断裂构造次之;同时,矿集区内SN向、NE向断裂构造分维值较大,断裂发育,为目前区... 本文基于盒计维数法对扎西康矿集区断裂构造进行分析,结果显示,矿集区内的断裂构造具较好的相似性。其中,以扎西康矿区内断裂构造最为发育,索月、柯月两矿区断裂构造次之;同时,矿集区内SN向、NE向断裂构造分维值较大,断裂发育,为目前区内控矿主断裂。横向上,通过研究扎西康、柯月及索月三个矿区的矿化体、蚀变围岩及普通围岩的节理裂隙分维值,发现不同地质体的分维值大小与其矿化程度呈明显的正相关关系。纵向上,扎西康矿区分维值由浅至深呈减小趋势,表明深部构造趋于稳定,利于成矿;柯月矿区分维值纵向上开始呈减小趋势,在4510 m以下又逐渐增大,分维值变化不一,表明其构造具叠加特征,指示深部断裂延伸较大,具较大成矿潜力。此外,分维等值线图及各子区8次趋势分析图呈NE向、SN向及NW向展布,为以后找矿研究提供了方向和参考。 展开更多
关键词 断裂构造 分形 盒式分维 扎西康矿集区 西藏
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一种计盒维数估算的新方法 被引量:2
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作者 王晓燕 陈志杰 +2 位作者 姜友华 唐文澜 薄乾祯 《湖北大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第3期352-358,共7页
根据3种标准分形体(Koch曲线、Sierpinski三角形垫片、Vicsek分形)的实验,总结得出一种计盒维数估算的实用方法:1)盒子尺寸不应该是无限小,而应该是不大不小;2)盒子数量尽可能多,但不要太多;3)盒子采用指数递减速率;4)盒子递减速率最好... 根据3种标准分形体(Koch曲线、Sierpinski三角形垫片、Vicsek分形)的实验,总结得出一种计盒维数估算的实用方法:1)盒子尺寸不应该是无限小,而应该是不大不小;2)盒子数量尽可能多,但不要太多;3)盒子采用指数递减速率;4)盒子递减速率最好接近分形体结构,建议不采用常用的递减速率(ε=12、ε=13、ε=14),对于自然图形,建议指数递减速率采用ε=0.75或ε=0.80;5)对于标度区识别,需要依据一定准则,判断合理的点对数量.本方法也适合3维目标的计盒维数和1-3维边界维数的估算. 展开更多
关键词 分形维数 计盒维数 估算方法
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A Successive Shift Box-Counting Method for Calculating Fractal Dimensions and Its Application in Identification of Faults 被引量:1
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作者 沈晓华 邹乐君 +2 位作者 李宏升 沈忠悦 杨树峰 《Acta Geologica Sinica(English Edition)》 SCIE CAS CSCD 2002年第2期257-263,共7页
Fractal dimensions of a terrain quantitatively describe the self-organizedstructure of the terrain geometry. However, the local topographic variation cannot be illustrated bythe conventional box-counting method. This ... Fractal dimensions of a terrain quantitatively describe the self-organizedstructure of the terrain geometry. However, the local topographic variation cannot be illustrated bythe conventional box-counting method. This paper proposes a successive shift box-counting method,in which the studied object is divided into small sub-objects that are composed of a series of gridsaccording to its characteristic scaling. The terrain fractal dimensions in the grids are calculatedwith the successive shift box-counting method and the scattered points with values of fractaldimensions are obtained. The present research shows that the planar variation of fractal dimensionsis well consistent with fault traces and geological boundaries. 展开更多
关键词 TERRAIN fractal dimension successive shift box-counting method identification of faults
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基于分形理论的传统村落空间转型分析 被引量:3
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作者 马莉 刘建国 朱炜 《中国建材科技》 2016年第4期90-92,共3页
借助分形理论模型分析了城镇边缘区传统村落的空间转型形态数值,通过对比分析转型前后兰州张家寺村村落的分形计盒维数值的变化,理性的解释了村落空间形态转型特征与城镇发展形态的关系。结果表明:张家寺村在转型前空间分形维数值为1.59... 借助分形理论模型分析了城镇边缘区传统村落的空间转型形态数值,通过对比分析转型前后兰州张家寺村村落的分形计盒维数值的变化,理性的解释了村落空间形态转型特征与城镇发展形态的关系。结果表明:张家寺村在转型前空间分形维数值为1.590、1.629、1.744,转型后的分形维数值为1.655、1.684、1.687。村庄在转型后的空间形态更加趋于平稳,村落形态分形层级的复杂程度连续性较好,客观的反映了村落形态规划设计的合理性。 展开更多
关键词 分形 传统村落 空间转型 计盒维数法
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喀什高台民居聚落平面的分形几何特征解析 被引量:3
13
作者 胡昂 邓世鹏 干晓宇 《华中建筑》 2018年第9期131-133,共3页
喀什高台民居形成于1000多年前,这个处于严峻气候条件下的密集聚落存在于世界如此之久,引发建筑学界的广泛关注。该文从聚落平面分形特征的视点出发,基于田野调查和统计测绘资料,利用计盒维数法对高台民居聚落平面进行相关计算并解析,... 喀什高台民居形成于1000多年前,这个处于严峻气候条件下的密集聚落存在于世界如此之久,引发建筑学界的广泛关注。该文从聚落平面分形特征的视点出发,基于田野调查和统计测绘资料,利用计盒维数法对高台民居聚落平面进行相关计算并解析,阐述其平面空间格局并探讨形成原因。 展开更多
关键词 高台民居 聚落平面 分形特征 计盒维数法
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Sandbox法求沥青混合料空隙分形维数 被引量:1
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作者 于江 张帆 《公路工程》 北大核心 2015年第1期68-71,132,共5页
将沥青混合料横向剖切面图像用Matlab软件处理,分割出空隙的二值化图像并计算空隙分维数。在求沥青混合料空隙分维数时大多采用计盒维数法,然而此方法在网格划分的过程中对图像的尺寸有严格要求,并且背景区域对沥青混合料横向剖切面图... 将沥青混合料横向剖切面图像用Matlab软件处理,分割出空隙的二值化图像并计算空隙分维数。在求沥青混合料空隙分维数时大多采用计盒维数法,然而此方法在网格划分的过程中对图像的尺寸有严格要求,并且背景区域对沥青混合料横向剖切面图像的计算结果有一定的影响。为此提出采用Sandbox法求空隙分维数,不用考虑网格划分及背景区域对分维数的影响,且能真实的表达出沥青混合料横向剖切面空隙分维数的实际意义。通过Matlab编程运算,用Sandbox法求沥青混合料横向剖切面的空隙分维数为1.146,其结果符合多数文献中给出的范围,其求解过程更加简单方便,值得研究和推广运用。 展开更多
关键词 公路工程 空隙分形维数 Sandbox 沥青混合料图像 计盒维数法
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