基于数字图像分析的岩石孔隙参数提取方法研究

摘要

本文从宏观裂隙和微观孔隙角度提出了一种系统的图像分析方法，并对甘肃北山高放核废物处置预选区花岗岩及砂岩的裂隙孔隙特征进行了实验分析。rn 通过岩石裂隙特征识别分析实验测得岩石截面裂隙率为0.18，与实际测量结果一致。在砂岩孔隙提取实验中，通过物理方法测得样本实际孔隙度为0.1311。通过灰度图像处理方法所得砂岩的面孔隙度为0.1327，与实际测量结果相比，相对误差为1.21%;通过彩色图像处理方法所得砂岩面孔隙度为0.1386,与实际测量结果相比，相对误差为5.41%。rn 无论是灰度图像分析还是彩色图像分析，有效地从背景区域中提取出目标特征关乎实验结果的精确程度，在实验中对于样本的填充预处理可以提高图像分析程序对于空洞的识别效率。通过对砂岩面孔隙度与实测孔隙度的多次统计规律分析，发现砂岩面孔隙度与实测孔隙度呈线性相关关系，从而由样本面孔隙度进一步计算出实际孔隙度。北山预选区围岩受构造挤压和风化作用严重，影响水运移的介质孔隙可以分成两类，第一类是岩石颗粒之间孔隙空间构成的粒间孔隙;第二类是裂缝和空洞的空隙空间形成的系统构成的裂隙，两个之和就是区域围岩孔隙介质的总孔隙度。通过以上裂隙与孔隙的识别计算，可以系统地计算出北山预选区双重孔隙介质的总孔隙度，从而进一步分析区域水岩体系的渗透性。