×
王伟星；李润清；王凯文；郎方年；陈伟伟；赵斌

用改进的分数微分法在Steger和流体力学上描绘裂纹和断裂中心线。 （英语） Zbl 1454.74146号

国际J.Wavelets多分辨率。信息处理。 18，第5号，文章ID 2050037，21 p.（2020）.
摘要：与图像中的其他线性对象相比，复杂的岩石断裂和路面裂缝更难提取。在岩石工程中，岩石破裂是可能导致隧道和桥梁坍塌或岩石边坡或大坝损坏的重要因素。在道路施工中，裂缝是路面的主要病害之一。为了避免在图像中提取裂缝的困难，研究了一种新的裂缝中心线跟踪算法，以缓解图像分割的问题。它包括四个方面：（1）建立了一种新的分数阶微分模板来增强图像中的模糊和弱裂缝，与传统的分数阶差分模板Tiansi相比，新模板没有零系数，可以增强微裂缝；（2） 为了降低断裂/裂纹提取的难度，基于Steger算法的思想，提出了一种提取断裂/裂纹中心线特征点的算法；（3） 基于距离连接短间隙后，根据流体力学原理进行长间隙连接，首先判断相邻的两个特征点是否在同一条裂缝中，其中特征点被视为两个泉水资源，然后根据泉水涌出的思想，当两个水流相遇时，这两个点在一个裂缝中被识别，否则它们不在一个裂纹中，不能连接在一起；（4）如果两个相邻特征点在一条裂缝中，则计算两个线段之间的距离和曲率，如果它们小于给定的阈值，搜索链接路径并填补空白。与四种传统算法相比，通过测试数百幅图像，新算法可以准确快速地提取复杂岩石断裂和粗糙路面裂缝的中心线，与其他算法相比，可以提高裂缝/断裂图像分割的准确性。

MSC公司：

74秒99 固体力学中的数值方法和其他方法
74兰特 脆性断裂
74升10 土壤和岩石力学
94A08型 信息与通信理论中的图像处理（压缩、重建等）

关键词：

Steger算法；分数导数；连接路径
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{W.Wang}等人，《国际小波多分辨率》。信息处理。18，第5号，文章ID 2050037，21 p.（2020；Zbl 1454.74146）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Alam，B.、Fugii，Y.、Fukuda，D.等人，断裂岩石渗透率随温度和围压的变化，Pure Appl。地球物理学172（2015）2871-2889。
[2] Brantley，S.L.，《风化：岩石到表土》，《国家地质科学》3（2010）305-306。
[3] Cacciari，P.P.和Futai，M.M.，《通过拉拔试验评估岩石和地质不连续面的抗拉强度》，《国际岩石力学杂志》。Min.Sci.105（2018）44-52。
[4] Chen，L.、Chen，X.、Wang，S.、Yang，W.和Lu，S.，基于最大熵和遗传算法的异种纤维图像分割，J.Compute。社区3（11）（2015）1-7。
[5] Chen，J.，Zheng，H.，Lin，X.，Wu，Y.和Su，M.，基于快速密度聚类算法的新型图像分割方法，工程应用。Artif公司。Intell.73（2018）92-110。
[6] Dagher，I.和Abujamra，S.，《组合小波和Gabor卷积神经网络》，《国际小波多分辨率信息处理》，17（06）（2019）195046·Zbl 1494.68249号
[7] B.Desta，《通过水力断裂试验（HFT）测定碳酸盐混凝土骨料的D抗裂性》，普渡大学论文（2016年）。
[8] Di，H.和Gao，D.，用于三维地震不连续性增强的灰度变换和精明边缘检测，计算机。《地质学》72（2014）192-200。
[9] H.Eva和W.Wang，使用图像分析表征和量化树脂浸渍断层岩孔隙，Svensk Kärnbränslehantering AB（瑞典核燃料和废物管理公司），国际进展报告（2005年），IPR-09-14。
[10] Fakhimiad，A.、Lin，Q.和Labuz，J.F.，《数字成像和数值建模对岩石断裂的见解》，《国际岩石力学杂志》。Min.Sci.107（2018）201-207。
[11] Felzenszwalb，P.F.和Huttenlocher，D.P.，《采样函数的距离变换》，《理论计算》8（19）（2012）415-428·Zbl 1280.68266号
[12] 郭立清，廖建斌，钟福平，等，基于数字图像处理和支持向量机的岩石结构面痕迹自动检测，四川大学学报，44（6）（2012）203-210。
[13] Ji，S.、Park，Y.和Lee，K.，裂缝连通性和表征水平对统计概念化裂缝网络中等效渗透率不确定性的影响，Transp。《多孔介质》87（2011）385-395。
[14] Kabir，S.、Rivard，P.、He，D.等人，《利用声波钻孔图像的图像处理技术对混凝土结构进行损伤评估》，Constr。生成。Mater.23（2009）3166-3174。
[15] Kemeny，J.和Post，R.，根据断裂痕迹的数字图像估算三维岩石不连续面方向，计算。《地质学》29（2003）65-77。
[16] Li，L.等人，《岩石断裂构造描述方法探讨》，《金属矿业》6（2011）1-5。
[17] 廖永平，王伟新，基于改进图MST的非抽样轮廓波变换图像分割，华南理工大学学报。（《自然科学》）45（7）（2017）143-152。
[18] Majid，N.和Lanru，J.，使用多断裂系统实现对断裂岩石的强度和变形性进行随机分析，国际岩石力学杂志。Min.Sci.78（2015）108-117。
[19] Nasseri，A.、Mohammadzadeh，M.和Raeisi，S.Tabatabaei，基于人工蚂蚁和模糊c-均值聚类（FCMC）的伊朗德兹富尔湾断裂增强，J.Geophys。工程12（2）（2015）227-241。
[20] Saglam，A.和Baykan，N.A.，基于最小生成树表示的序列图像分割，模式识别。Lett.87（2017）155-162。
[21] Steger，C.，《曲线结构的无偏检测器》，IEEE Trans。模式分析。机器。《情报》20（2）（1998）113-125。
[22] Steger，C.，Subpixel-线和边的精确提取，国际拱门。照片。遥感器33（3）（2000）141-156。
[23] Voorn，M.、Exner，U.和Rath，A.，用于增强和分割3D图像数据中狭窄裂缝的多尺度hessian裂缝滤波，Comput。《地质学》57（2013）44-53。
[24] Wang，W.，无图像分割的碎片大小估计，国际期刊，成像科学。J.56（2008）91-96。
[25] Wang，W.，Colony图像采集系统和分割算法，Opt。工程50（12）（2011）123001。
[26] Wang，W.X.，Bergholm，F.和Yang，B.，《基于图像分类的泡沫描绘》，Int.J.Miner。工程16（11）（2013）1183-1192。
[27] Wang，W.X.，Li，W.S.和Yu，X.，岩石断裂图像的分数微分算法，成像科学。J.60（2012）103-111。
[28] Wang，W.，Zheng，S.，Lian，R.et al.，结合一维分形维数和统计分析的岩石裂缝模式表征，IEEE/CAA J.Autom。2017年1月7日（2017）。
[29] Xu，J.和Zhao，X.，用边缘检测技术测定流体包裹体线，Chin。岩石力学杂志。工程26（6）（2007）1132-1137。
[30] Yang，J.，Chen，W.，Yang，D.等人，通过有限元建模数值确定断裂岩体的强度和变形性，计算。《岩土工程》64（2015）21-30。
[31] Yang，B.，Zhong，J.，Li，Y.和Chen，Z.，多聚焦图像融合和卷积神经网络超分辨率，《国际小波多分辨率信息处理》，15（04）（2017）1750037·Zbl 1369.62146号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。