基于数字图像处理的构造物理模拟实验剖面检测系统研究

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1、第1章前言进行预处理，同时研究频域中小波滤波方法，比较图像处理结果，提出适合于地质变形图像的滤波方法：3．对经预处理后的实验图像进行标志线检测，提取图像上的有用信息，为进～步判断地质构造类型和分析地质演化过程提供基础数据；4．结合地质构造学的基本理论对图像中提取的标志线进行分析，判断出具体的地质变形，实现地质剖面图像的定量精确解释，研究地质剖面图像检测系统。具体要针对地质剖面图像的特点，进行理论上的研究与探讨，了解地质变形图像的特征和处理方法。通过比较各种算法的优劣，在保证算法精度的基础上，改进算法，以求达到最好的效果。4第2章构造物理模拟实验装置及剖面检测系统

2、2l构造物理模拟实验装置功能方案及技术指标地质构造模拟实验是本课题的基础和前提．它的组成原理和形成过程中任何一步都会影响地质构造模拟实验图像的质量。因此本章对地质构造模拟实验原理投实验过程做了详细介绍。211功能方案地质构造模拟实验模型如图2—1所示：圈2—1实验模型Fig}1Ex衅向蜘恤lⅢodd构造物理模拟实验装置是通过拉伸、挤压、走滑、拱升和底辟等现象，进行地质物理实验模拟的。下面具体介绍本实验装置的系统控制流程如图2—2所示：mJ边界条件操作系统『l算数机实据采后集处与理由一砂j辈■存系央控制系储统1．系}l动力驱动控制系统I统图2．2构遗物理模拟实验装

3、置控制流程图Fi92—2contmIn州chanofphy“cals；mulatbDeIpen删tiⅡ咖llatioDo“g呻logic引st邝ctu粥地质模拟砂箱实验的基木原理足按照实验柏似性的基本理论，对构造地质实验模型第2章构造物理模拟实验装置及剖面检测系统进行运动或力的控制，模拟或反演地质成因。构造物理模拟实验装置主要由驱动系统、砂箱系统、加砂系统、铲砂系统、画线系统、底摩擦仪系统等组成。其中动力驱动系统和数据采集系统将在以后节中具体介绍，下面只介绍与本实验直接相关的部分。2．1．2实验相关部件根据本文需要具体介绍以下地质构造物理模拟实验的相关部件：1．

4、台体台体是本实验装置的中心部件，所有实验均在上面进行。台体的尺寸为：2000·1600+760nlnl。台体采用框架结构，台体有与地基连接的螺栓。台体的桌面是大开孔，以便于安装底部摩擦仪和底部加载单元，大开孔上安装盖板，并保证安装盖板后桌面平整。盖板的厚度为5Im，1600lm幸1600mm见方。开有底部摩擦仪外露孔和底部加载单元外露长方孔。盖板可取下，以便于更换齿型带或调整底部加载单元。桌面两侧各有一个T型滑轨，用于安装砂箱、标志系统、加砂系统等。并有砂箱大小标志尺。2．砂箱砂箱是用来容纳实验介质，观察实验现象的基本体，在正常实验条件下，砂箱由透明的侧板和端板

5、、弹性体组成；在特殊情况下，也可以是不规则体。砂箱由两块尺寸为1900木400木16Im、材料为钢化玻璃的挡板和侧板组成。侧板有多种尺寸规格，材料为钢板，可活动，另一端与动力头相连。挡板位于砂箱的前部，因为是玻璃，故在实验过程中可对实验现象进行很好的观察并用数码相机记录实验结果，挡板的两边各装一个T型槽滑块，用螺栓与台体连接固定。挡板下部和侧板两端均有密封橡皮或泡沫。3．加砂系统加砂系统由电机传动，在砂箱上方按一定规律运动，由输送器将砂斗中的沙子加入砂箱中。4．铲砂系统铲砂系统由铲砂器和吸尘器两部分组成，铲砂器有规律的运动将多余的砂子铲出，使表面平整；吸尘器通过

6、管道将多余砂子吸走。5．分砂系统实验中需要颗粒大小不同的砂粒，要进行分砂工作。分砂系统采用HH．系列标准多6中国石油大学(华东)硕上学位论文层式旋振筛，由电机带动振动筛运动，通过更换筛网可分离出不同粒度的砂粒，满足不同实验所需粒度砂的需要。如能分出粒度为：54，60，70，80，90的砂粒。6．弹性体为了确保弹性体既纵向易拉伸，横向又收缩小，且考虑弹性体在横向可收缩时能够在端板滑动，纵向端部设有凸缘，同时将弹性体设计成阶梯状，以保证在纵向拉伸时，横向相对收缩小一点，所以在横向的两端作出突起，以便两边的玻璃板限制其横向收缩，同时在横向两端伸出一段边沿，以便于夹住两

7、边，给予横向的力，限制其收缩。弹性体通过夹具与端板相连，端板与动力头相连，来驱动弹性体拉伸、压缩和拱升。7．实验用砂实验用砂采用海滩细砂，标志线采用染色砂，本实验染为黑色。2．1．3实验装置基本参数按照调查和资料分析的结果，经与中石化胜利油田有限公司地质科学研究院、中国石油大学、中国地质科学研究院等有关地质方面专家的多次研究协商，该模拟实验装置的基本参数如下：1．实验用砂箱的最大基本尺寸为1600×400×400(长×宽×高，下同)毫米，同时台面考虑可进行1600×800×400毫米的剪切砂箱的安装空间要求。砂箱可实现宽度尺寸在实验装置面上连续可调。箱体的侧板制

8、造按如下尺寸50×400