文档介绍：第 28 卷第 12 期岩土工程学报
2006 年 12 月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Dec., 2006
基于数字图像技术的砂土模型试验细观结构参数测量
周健,余荣传,贾敏才
(同济大学地下建筑与工程系,上海 200092)
摘要:基于数字图像处理与分析技术,在砂土模型试验中利用模型箱表面拍取的照片获取砂土细观结构参数。首先
对试验操作提出了一系列要求,使得可以通过对图像灰度值设立一个适当的阀值来粗略区分砂颗粒与孔隙。然后利用
形态学分水岭分割技术,结合图像平滑、区域标记、区域融合等图像预处理与后处理步骤,获取边缘图像,从中提取
砂颗粒边缘坐标值及其它相关信息,进而提出一个求解砂土细观结构参数的基本框架,在这个框架下,砂颗粒大小形
状的参数、孔隙大小形状的参数,以及砂粒间接触关系的参数都是可求解的。最后对试验条件的局限性进行了讨论,
并利用自行开发的软件展示了一个简单的实例。
关键词:砂土;模型试验;细观结构;数字图像;分水岭分割
中图分类号:TU411 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2006)12–2047–06
作者简介:周健(1957–),男,教授,博士生导师,主要从事岩土工程、环境岩土工程和数值计算方面教学与研究
工作。
Measurement of microstructure parameters for granular soil model using
digital image technology
ZHOU Jian,YU Rong-chuan,JIA Min-cai
(Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract: Based on the digital image processing and analysis technology, the microstructure parameter of granular soils was
computed from the photos taken from the surface of the model box in granular soil model tests. Firstly, some requirements were
proposed for the operation in test to make sure that granule and hole could be differentiated approximately by a threshold of
magnitude of the image. Then, by use of morphologic watershed segmentation as well as the image pretreatment steps such as
smoothing, region marking and region merging, the