Image_proPlus混凝土孔结构图像分析方法(2)

6

个样本中难免会出计算出的最小样即4,,

,

)然而根据公式 ( 4.

本数为

.

3 2

,

而在实际上砂浆的最小样本数取大于。

3 2

的最小整数

从而弥补了

误差较大的样本对计算结果的影响

在混凝土孔结构图像分析的最小样本数确定过程中可以发现,

4

个样本的相对误差

皆低于预计的巧%

,

最小样本数的计算值为 0M C4 5 7一

.

9

,

近似取。

1

作为混凝土图像分析的最小

样本数·

,

这样的结果与 A S T e g一p r o

6建议样本数相同 0

2 2 !m a

p IL I s

图像分析混凝土孔结构具体步骤。

图像是单个或一组对象的直观表示图像的分析就是对图像中包含的信息进行处理

,

使它具有分析意义

。

因此

,

根据

.1 3

所介绍的图像分析基本过程,

,

利用

1 2 .

介绍的

P I p

分析软件及设备对混凝土孔结构进行图像分析孔结构进行图像分析..

下面将具体介绍本方法如何对混凝土

。

2 2 1

图像的获取,,

用光学显微镜观测处理好的样品表面利用电子目镜对观测面拍照

从而获取

RBG

图像

。

因为使用的显微镜视域为`

s m m X又5 j二m。

,

所以针对对混凝土的观测面,

(1 0 Om m

Io c mm ) sm m

需进行 2 0次拍照,。

然而

,

为消除样品成型时的边界效应。

应去除

试样照片周边相同水平,

的部分并在拍照过程中尽量控制自然光条件和人工光源条件处于图1

以减小测试误差

为获取的样品

RBG

图像

图. .

1

样品照片,

2 2 2

图像的增强,

为了增强孔与孔壁的色彩对比度

提高孔结构的识别程

度和参数计算精度首先需

要对图片进行增强处理阴影点,。

。

具体处理方式是(2

,

将高于最低强度值 ( 0值)。

3%的值指定为

将低于最高强度值

5

值

) 3%的值指定为高亮点

其余值在整个标定范围

内均匀分布

本方法拍摄获取的图像一般都具有一定量的噪点主要是图像获取设备在接收光信号并输出的过程中使图像中产生了粗糙部分一些耀眼的光点,。

,

,

这些噪点在初步获取的图像中显现为,。

清晰可辨,

。

故此

,

这些噪点图像需要进一步进行过滤的优化操作

] 0 1具体方法是根据某像素周围像素的强度值来修改该像素的强度值【

中值滤波是一种2

较常用的去除噪声的方法示的RG B

消除图像中随机和强脉冲噪音尤其有效在图,

。

中

,

a

图所,。

图像存在很多噪点

b,

图显示的图像在对比增强后孔与孔壁对比度提高但c

是噪点与孔壁对比度也随之提高

图显示的图像在中值滤波后噪点状况明显改善

.

.

a

初始图像

.

增强后的图像

中值滤波后的图像

图 2图像增强效果对比图. .

2 2 3

图像的二值化,

二值化的目的是使图像中孔与孔壁呈现两种极端颜色 (黑或白 )

以提高测量的识

别度

,

从而提高计算精度e,

,

降低了计算量(5 )

。

针对己经灰度处理过的。

R BG

图像

,

只需确

定一个阂值

按照公式

进行二值化g

(

x

,

o

) y

=.

x f (

,

y y

))

<

T

(5 )七T,

2 55

f (x

,

在图像二值化处理中应尽量控制光照等条件一致,

使

I P P

软件根据不同情况的图。

片自动识别阂值,

。

经试验验证,

,

自动识别阂值的结果具有较高准确度,,

但若自动识别150。

阂值功能意外出错

也可通过手动设定阂值根据大量试验经验

建议阂值设定在]

士 5范围内这与国外学者在平板扫描仪图像分析孔结构的研究中所得结果相近 13

图

所示为

RG B

图像

、

灰阶

8

位图像和二值化图像的对比图

。

a

增强后的像

G

R图

.

B

b灰阶

位图像

8 3

.

c二值化图像

.

图2研 2究对象的分割图像,.

图像二值化处理过程.

4,

二值化后的图像中孔与孔之间常存在明显的连接现象,。

如此的图像不能反映真实

的孔结构特征将影响图像分析的计算精度在 IP软件的对象分界分割功能可对目标`

对象进行分割

,

从而解决图像中不良的连接现象,

。

!P

的对

象分界分割功能是先对。

2

值

化图像进行自动分析这些对象消失,

随后通过分界分离技术来分离簇,

分界方法将侵蚀对象

,

直到。

然后使它们扩大

但不再相互接触

。

图 4为图片对象分割前后对比

分割前

,

·

分割后

图 4图像研究对象分割前后对比. .

2 2 5

孔结构计算参数的选定与测量、

表征混凝土孔结构形态的参数通常有比孔容积均孔径、

比表面积,

、

孔径分布4

、

孔隙率

、

平

孔形状

、

孔口密度。

、

孔长度

、

孔径比

、

孔曲率等

其中前

项是描述孔结构

] 2 1形态的主要参数【

以下是混凝土孔结构研究中表征孔结构特征常用的几个参数及其,

在显微图像分析中的计算方法积比、

本方法通过 IP软件可测出孔的个数:。

、

直径

、

面积面

、

圆度

、

周长来选定如下孔结构参数:

1)

孔径

孔的等效圆直径

本方法测试的的气泡一

(孔)

的孔径范围定在细观层面

17 6

-

一

6

1间 m之 )隙率分级孔

“ 1

;

即不同孔径范围的含气量

;

3 )孔径分布

分级孔隙率占总孔隙率的百分比即为孔的直径平均值4,

)平均孔径

;

比表面 )积 5sv

根据定量体视学原理竺【 3 1

气孔的比表面积为

:

另

笔兴镖凶a

(6):

) 6

气泡间距系数

水泥石中的任一点和相邻任一气孔球面之间的平均距离

,

公

式为d.

J

左lm

(,,r。

2 3

g

e一

p

本文通过期为 3d`

,Pp

混凝土孔结构特征分析图像分析方法对分析了两种不同孔结构特征的混凝土试样试s_

p l。

,

,

分析结果如图

5

所示

。

图中孔径分布图表示的是分级孔隙率所占总孔隙率的

梦甲粉

百分比

。

次、监勺镇卜口置 g回佘彰研…… 此处隐藏：1953字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……