纳米SiC/PTFE复合材料微观结构SEM图像处理及分析

为了对纳米聚合物复合材料微观结构进行定量分析,利用Visual C＋＋开发纳米SiC/PTFE复合材料SEM图像分析系统,该系统包括图像灰度均衡、灰度拉伸、平滑与滤波等预处理功能以及图像分割、图像形态学处理、粒子标记等处理分析功能,可对SEM图像中粒子大小进行区分。结果表明,纳米SiC/PTFE复合材料SEM图像经直方图均衡化处理后,对比度明显增强,灰度级变宽,灰度拉伸使SEM图像中纳米粒子显示更清晰,平滑与滤波处理能抑制图像中的噪声。采用最大类间方差法分割图像的效果优于迭代阈值分割法,图像形态学处理能提高纳米粒子信息被识别的能力,粒子标记能为PTFE中不同团聚尺寸的纳米粒子赋予不同的灰度值以对其进行区分。     

基于SEM图像信息的软土三维孔隙率定量分析

为了获取丰富的SEM图像信息并用于软土微观结构定量研究,对杭州地区紫金港软土进行了SEM图像扫描;定性描述了软土微观结构孔隙特征,建立了基于Image-pro Plus（IPP）图像分析软件的三维孔隙计算模型;基于微积分思想,统计了软土的三维孔隙率;分析了软土孔隙率数量和大小随阈值的变化趋势与三维计算模型可行性的联系,并讨论了二值化处理获取的平面孔隙率与本文提出的公式统计的三维孔隙率之间的关系。结果表明:本文提出的三维孔隙率计算公式是可行的,统计结果符合孔隙三维空间分布逻辑;较二值化处理获取的平面孔隙率,本文获取的三维孔隙率更加接近孔隙真实情况,求取方法思路清晰,为软土微观定量研究建立了一条新途径。     

软土孔隙微观结构的分形研究

根据分形模型的构造方法，提出了孔隙度分维、孔隙分布分维及孔隙边缘形状分维，用以描述软土微结构SEM图像中孔隙的变化情况．利用数字图像处理与分析的方法研究了软土加固前后3种分形维数的变化趋势，发现软土加固后3种分形维数随深度增加有减小趋势，说明软土加固后孔隙的分布面积减少，结构单元体之间排列紧密，孔隙尺寸分布趋于均匀，孔隙边缘趋于光滑．结果表明：软土中孔隙分布及其形状具有分形特征，不同的分形维数可以从不同角度反映土体的加固效果及力学特性变化，为由微观结构反映土体的宏观力学性能提供了桥梁．     

基于液晶系统的规则点编码技术研究

研究了基于液晶的规则点空间编码技术.在三维视觉测量系统中,光学投影系统将LCD的图案投射到被测自由曲面上,受被测形面调制形成测量图像.针对LCD图像的特点,依次经过图像平滑、二值化和形态学技术对图像进行处理,并提出基于相关技术的液晶编码技术,获得了物体的三维空间点阵.     

石灰改良黄土渗透性与孔隙结构的关系研究

土是一种具有多孔介质的岩土工程材料,其微观孔隙结构决定着宏观渗透性.为了研究渗透特性与孔隙结构之间的依存关系,以石灰改良黄土为研究对象,首先对不同石灰掺量下的改良黄土进行室内变水头渗透试验,随后选取有代表性土样进行扫描电镜(SEM)试验,并利用Image-Pro Plus 6.0(IPP)图像处理软件统计不同石灰掺量下...     

天津滨海新区全新世湖沼相沉积土微观结构特征及定量化研究

以天津滨海新区全新世湖沼相沉积土为研究对象,用扫描电子显微镜(SEM)进行微观结构测试,并总结其微观结构类型.介绍了利用图像处理技术对土体进行微观结构定量分析方法,讨论了结构单元体,并表征了孔隙大小、形态及定向性等结构要素的定量评价指标.通过对原状土样及不同固结压力下土的微观结构的图像分析,得出了天津滨海新区全新世湖沼相沉积土微观结构特征及一些定量化的结构参数.     

微机械三维结构几何尺寸的图像测量

针对微机械三维几何尺寸测量问题,提出了基于CCD光测量技术的图像测量方法,并结合硅微悬臂梁深度和平面尺寸进行了实验研究,其结果可适用类似的三维结构测量。     

高温冻土固化前后结构性变化对融化压缩特性影响

为解决高温冻土未冻水含量高、压缩性强对冻土路基造成的不良影响.以采自青藏高原粉质黏土为研究对象,从高温冻土的结构性出发,在负温环境下配置15%掺量的普通硅酸盐水泥、高性能硫铝酸盐以及普通硅酸盐水泥+高性能硫铝酸盐水泥的固化冻土试样,并通过烘干法、TDR技术、X射线衍射、扫描电镜与融化压缩试验,分析高温冻土固化前后土体总含水量、未冻水含量变化以及固化剂加入高温冻土后土体的物相成分,对比不同固化剂的固化效果,同时利用MATLAB编程开发CURVEEXTRACT图像分析系统对SEM图像进行预处理,将其导入Image-ProPlus6.0（IPP）软件中,对比分析高温冻土固化前后微观结构孔隙分布、形态以及定向性等特征.以土体孔隙定向性分维数与固化后压缩系数为桥梁,建立高温冻土固化后宏、微观之间的关系.结果表明,固化后土体总含水量减小,未冻水含量增多,由于固化剂产物的胶结作用,土颗粒整体呈现团聚状态,固化效果越好大颗粒越多,内部孔隙面积减小且孔隙由狭长状向等轴状转化,土体孔隙更加均匀化,土体孔隙定向性分维数D_f与融化压缩系数a_v之间存在良好的线性关系,固化效果越好,土体孔隙定向性分维数D_f越小,对应的压缩系数a_v越小.     

基于数字图像技术的粮堆压力与孔隙率关系研究

粮堆孔隙率是粮堆基本物理参数之一,对粮堆温度场、湿度场和生物场的分布和变化具有重要的影响.以小麦粮堆为研究对象,采集不同压力下粮堆表层图像,用OTSU大津闽值分割法处理图像,分割粮食籽粒与孔隙,根据分割后的图像计算不同压力下的粮堆孔隙率,提出了一种基于图像测量技术的粮堆孔隙率测量方法.通过与理论计算结果对比可知:图像测...     

基于氩离子抛光-SEM和ImageJ软件的页岩储层孔隙结构分析——以中扬子地区陡山沱组为例

为分析页岩储层孔隙结构,分析核磁共振、CT扫描、SEM、压汞法、氮气吸附法等方法,提出基于氩离子抛光-SEM技术与ImageJ软件结合的改进的页岩储层孔隙结构分析方法.首先,利用氩离子抛光-SEM技术获得中扬子地区陡山沱组页岩孔隙图像,将页岩分为有机质孔隙、粒间孔隙、粒内孔隙和微裂缝等4种孔隙类型;孔隙形态分为不规则多边形孔隙、近圆形孔隙、复杂网状孔隙、脉状或条带状孔隙等4类;然后,利用ImageJ软件定量分析陡山沱组页岩孔隙SEM图像.结果表明:中扬子地区陡山沱组页岩有机质孔最发育,粒间孔次之,粒内孔最不发育;粒间孔和粒内孔的孔隙直径较有机质孔的大;页岩的孔隙率为0.49%~1.21%,总孔隙率为2.86%.该方法实现对页岩储层孔隙结构的定性分析和定量表征,以及对储层的定量评价,研究结论对页岩储层孔隙结构分析具有参考意义.