[发明专利]一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法

权利要求书

1.一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取原始彩色图像RGB中的最大值或最小值作为对应灰度图项的像素值；

(2)用分数阶积分对灰度图像进行二次处理得到平滑后的图像；

(3)对图像进行动态的大津阀值分割，获得二值裂隙图像；

(4)对二值岩石节理裂隙图进行标号，然后基于泉眼充水漫流来进行骨架提取，得到骨架二值图像；

(5)标号所有的裂隙，根据小溪水位漫流来检测裂隙的端点和交叉点；

(6)根据水涨原理，对骨架图像进行端点和交叉点的检测和去噪，然后重新对图像中的所有节理裂隙进行标号；

(7)对每幅图像中裂隙整体进行分形测量以确定整个图像裂隙的复杂程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于：步骤(1)中若图像中裂隙颜色比背景颜色暗，则对每个像素取RGB的最小值，反之取最大值。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于：步骤(2)中反复两次使用分数阶积分对灰度图像进行平滑。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于：步骤(2)中分数阶积分算子模板系数的和为M＝(16v³-108v²+164v)/12+2，并且对每个像素操作累加结果应该被M除。(其中M代表模板各点权重之和，V分数阶阶数)。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于：分别选取v＝0.4和v＝0.6进行检测点的计算，再取平均值作为监测点的值。

6.根据权利要求1所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于：步骤(4)中骨架提取方式为以某点作为泉眼，充水向外漫流，如果该漫流区域不被其它的漫流区域包含，则此点作为骨架点。

7.根据权利要求1所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于，步骤(6)中端点和分支点的检测方式为：在一单像素骨架中，对每一骨架点，该点8邻域范围内的像素的连接性与其它点不一定相同，定义骨架点的基本原则是若8邻域水的漫流区域内仅存在一个骨架点的像素,则该点是端点；若8邻域漫流区域内存在两个以上的骨架点的像素为节点的点,则其为骨架点；若8邻域漫流内存在三个或更多骨架点的像素为分支点的点,取其为骨架点。

8.根据权利要求1所述的一种基于改进的分形学的岩石节理裂隙整体复杂度测量分析方法，其特征在于，步骤(6)中的去噪方式为找到端点和分支点并去除长度较短的线段，将每一个线段看作是一条小溪，首先将小溪交叉点去除，若小溪太弯曲或太短，可以将此线段作为噪声去除。