计盒维数

摘要： 为了对砂滤层过滤性能进行分析,该研究以粒径范围为1.0～1.18、>1.18～1.4和>1.4～1.7 mm的3种砂滤层为研究对象,以黄河泥沙作为原水杂质颗粒,采用激光衍射粒度分析仪测量了人民胜利渠泥沙粒度分布,得到了泥沙粒度分布的密度函数,并以兰考县黄河泥沙对泥沙粒度分布规律进行了验证.采用工业CT对3种砂滤层进行扫描,利用计算机图像处理技术,采用像素点覆盖法,自编程序计算了3种砂滤层横截面特征参数,孔隙率均值分别为0.421、0.431和0.439,计盒分形维数均值分别为1.695、1.709和1.726,截面最小孔径与最大孔径比分别为1/17、1/18和1/21,拟合了孔隙率与计盒分形维数的相关关系,分析了砂滤层分形理论适用性.建立了砂滤层过滤概率分形模型,计算了3种砂滤层孔隙直径范围,分别为59.5～1002、66.9～1220和72.9～1503μm,计算了原水中100μm以上杂质颗粒通过砂滤层的概率,对于人民胜利渠泥沙,分别为0.67％、0.81％和0.93％,对于兰考县黄河泥沙,分别为0.62％、0.80％和0.91％.从理论上证明了表层过滤的存在性,分析了表层过滤的机理及其对反冲洗频率的影响.同时,为了减轻表层过滤,粒径范围为>1.4～1.7 mm的滤层更适宜作为砂过滤器的滤料.研究可为砂滤层内部结构的研究和滤料选型提供基础理论与数据参考.

摘要： [目的]定量分析土壤优先路径的分布特征,为探究土壤优先流运动及土壤水资源管理提供参考.[方法]基于分形理论,以云南省楚雄市元谋县老城乡苴那小流域4种典型地类(林地、荒草地、农地、园地)为研究对象,在各地类区域内依据地形分别设置4个10 m×10m或10m×15 m的样方,利用染色示踪法提取和分析土壤染色特征参数,将染色影响半径分为≤1 mm、＞1～≤2.5 mm、＞2.5～≤5 mm、＞5～≤10 mm和＞10 mm等5个等级,研究各典型地类土壤优先路径分布特征及其与大孔隙的关系.[结果]4种地类各个土壤剖面的计盒维数基本均随土壤深度的增加而逐渐减少,不同影响半径的优先路径连通性以林地发育程度最好,其次是农地,园地最差;同一地类不同半径范围的优先路径连通性从大到小排列,园地依次为＞1～≤2.5 mm、＞5～≤10 mm、＞10 mm、≤1 mm和＞2.5～≤5 mm;荒草地和林地均为＞1～≤2.5 mm、＞2.5～≤5 mm、≤1 mm、＞10 mm和＞5～≤10 mm;农地为＞2.5～≤5 mm、＞1～≤2.5 mm、≤1 mm、＞10 mm和＞5～≤10 mm.4种地类中,荒草地优先路径数量最多,其次是林地和农地,园地最少;荒草地和园地在同一土壤深度上优先路径数量由大到小依次为≤1 mm、＞1～≤2.5 mm、＞2.5～≤5 mm、＞5～≤10 mm和＞10 mm,林地为＞1～≤2.5 mm、≤1 mm、＞2.5～≤5 mm、＞5～≤10 mm和＞10 mm,农地为＞1～≤2.5 mm、＞2.5～≤5 mm、≤1 mm、＞5～≤10 mm和＞10 mm.土壤中大孔隙数量随土壤深度的增加而逐渐减少,且孔隙半径为＞1.5～≤2.0 mm和＞2.0～≤3.7 mm的大孔隙数量与稳定出流速率具有极显著相关性(P＜0.01).[结论]优先路径分布具有自相似性,可用分形分析中的计盒维数对优先路径在土壤中的分布特征进行表征;优先流的发生与土壤中大孔隙的分布和数量关系密切,大孔隙分布密集区更易发生优先流.

摘要： 土壤孔隙结构参数是评价土壤导热系数的重要指标,采用DRE-Ⅲ多功能快速导热系数测试仪量测出不同干密度、不同固结压力下黏土的导热系数,对已经量测的试样进行CT扫描,采用MATLAB2016B软件处理得到二值化图形,基于计盒维数的分形理论分析了土壤结构中孔隙数目、面积及孔隙率对黏土导热系数的影响.分析结果表明:随着干密度、固结压力的增大,黏土试样的孔隙率减小,其分形维数也随之减小,利用分形维数变化规律可以得到黏土导热系数随着其分形维数的减少而增大.

摘要： 针对岩石材料内部细观损伤，以单轴加载实验中的岩石CT序列图像为研究对象，利用数字图像增强技术实现图像增强，并运用Marching Cubc算法实现CT序列图像中损伤结构的三维重建。在此基础上，利用三维空间数字图像的分形计盒维数计算方法对重建图像进行分析，得到岩石试样不同阶段的计盒维数与损伤应力的关系曲线，为利用计盒维数揭示在单轴加载过程中岩石细观损伤的发展规律奠定基础。

摘要： 本文介绍了计盒维数的理论计算公式和试验算法，运用Matlab软件设计了图像的处理和基于图像的计盒维数的计算程序。本文共选择了六种杂草作为研究对像，运用自行设计的程序进行了杂草叶片的分形维数的计算。结果表明禾本科杂草和阔叶杂草的分形维数相差较大，利用分形维数能够正确识别，可以把分形维数作为杂草识别的一个参数。

摘要： 提出了一种图像分形的故障特征提取方法。介绍了分形维数的理论计算公式，分析了计盒维数的计算方法。对现场测试的柴油机爆燃阶段振动信号波形图像和切片Wigner高阶矩谱图像进行了分形维数计算。研究结果表明柴油机缸套活塞不同磨损状态的分形维数差异明显，能够表征不同状态的特征参数。

摘要： 通过自行研制的图像放大及采集系统,对霜层生长初期冰晶体的形态进行显微观测,得到了不同生长条件下冰晶体的图像.随后采用数字图像处理的方法,将原图像转换为二值图,并使用计盒维数的方法对图像进行了分形分析.结果表明,充分发展的树枝状冰晶体在一定的尺度范围内具有分形特征,并求得其分形维数;而尚未充分生长的冰晶体则不具有分形特征.最后讨论了分形维数在研究霜层生长过程中的意义,这些工作为建立更加符合实际情况的霜层生长模型提供了基础.

摘要： 分析了图像色彩模式与分形特性之间的关系,提出了根据像素的颜色强度来计算不同色彩模式下图像分形维数的方法。探讨了不同于传统空域分析和频域分析的一种新的图像分析方法,即采用特定大小的滑动窗口扫掠图像表面,通过计算窗口区域的分形维数得到图像的分维图,再根据分维图对图像进行目标识别、边缘检测、图像增强等处理。实验表明,对于具有相同特征的目标而言,其图像的颜色强度具有统计意义上的自相似性,表现为具有特定分形维数的纹理，在分维图中对应着相同的灰度级。

摘要： 分析了图像色彩模式与分形特性之间的关系,提出了根据像素的颜色强度来计算不同色彩模式下图像分形维数的方法。探讨了不同于传统空域分析和频域分析的一种新的图像分析方法,即采用特定大小的滑动窗口扫掠图像表面,通过计算窗口区域的分形维数得到图像的分维图,再根据分维图对图像进行目标识别、边缘检测、图像增强等处理。实验表明,对于具有相同特征的目标而言,其图像的颜色强度具有统计意义上的自相似性,表现为具有特定分形维数的纹理，在分维图中对应着相同的灰度级。

摘要： 分析了图像色彩模式与分形特性之间的关系,提出了根据像素的颜色强度来计算不同色彩模式下图像分形维数的方法。探讨了不同于传统空域分析和频域分析的一种新的图像分析方法,即采用特定大小的滑动窗口扫掠图像表面,通过计算窗口区域的分形维数得到图像的分维图,再根据分维图对图像进行目标识别、边缘检测、图像增强等处理。实验表明,对于具有相同特征的目标而言,其图像的颜色强度具有统计意义上的自相似性,表现为具有特定分形维数的纹理，在分维图中对应着相同的灰度级。

摘要： 分析了图像色彩模式与分形特性之间的关系,提出了根据像素的颜色强度来计算不同色彩模式下图像分形维数的方法。探讨了不同于传统空域分析和频域分析的一种新的图像分析方法,即采用特定大小的滑动窗口扫掠图像表面,通过计算窗口区域的分形维数得到图像的分维图,再根据分维图对图像进行目标识别、边缘检测、图像增强等处理。实验表明,对于具有相同特征的目标而言,其图像的颜色强度具有统计意义上的自相似性,表现为具有特定分形维数的纹理，在分维图中对应着相同的灰度级。

摘要： 分析了图像色彩模式与分形特性之间的关系,提出了根据像素的颜色强度来计算不同色彩模式下图像分形维数的方法。探讨了不同于传统空域分析和频域分析的一种新的图像分析方法,即采用特定大小的滑动窗口扫掠图像表面,通过计算窗口区域的分形维数得到图像的分维图,再根据分维图对图像进行目标识别、边缘检测、图像增强等处理。实验表明,对于具有相同特征的目标而言,其图像的颜色强度具有统计意义上的自相似性,表现为具有特定分形维数的纹理，在分维图中对应着相同的灰度级。

摘要： 在车牌识别(LPR)系统的实现过程中,最关键的部分就是车牌区域的定位及矩形式域内的字符识别,在国内外对车牌区域定位问题的研究的基础上,运用分形理论对车牌矩形区域内的字符识别问题进行深入研究,提出一种基于MFS(Modi-fied Fractal Signature)和图像重心的新的识别算法,并在此基础上对其平移不变性及抗噪能力进行实验分析,取得了较为满意的结果,结果表明该方案可行有效.

摘要： 本发明的三维形状计测装置具备：拍摄部，逐个输出所拍摄到的规定的二维图像(以下称为第1二维图像)，并且与规定的输出指示对应地输出与所拍摄到的所述第1二维图像之间设定不同的二维图像(以下称为第2二维图像)；输出指示生成部，基于从拍摄了所述第1二维图像的视点观看基于所述拍摄部所输出的所述第2二维图像的三维形状模型的情况下的形状缺损比例，生成所述输出指示；以及存储部，存储所述拍摄部所输出的所述第2二维图像。

摘要： 本发明的三维形状计测装置，具备：拍摄部，逐个输出所拍摄到的规定的二维图像(以下称为第1二维图像)，并且与规定的输出指示对应地输出与所拍摄到的所述第1二维图像之间设定不同的二维图像(以下称为第2二维图像)；输出指示生成部，基于所述拍摄部所输出的所述第1二维图像和所述第2二维图像，生成所述输出指示；以及存储部，存储所述拍摄部所输出的所述第2二维图像。

摘要： 本公开提出了基于改进盒维数法的基因健康分形维数获取系统，包括：盒子数计算模块，被配置为：将原始基因网络转换为带节点互斥力的网络，计算原始基因网络中各个节点间的互斥距离，对节点着色并计算盒子数；改进盒维数模块，被配置为：从网络中任意节点对间最短的互斥距离到次短的任意节点对间最短的互斥距离直到网络的互斥直径，依次改变盒子大小，计算不同盒子大小对应的覆盖网络所需要的盒子数；基因健康分形维数获取模块，被配置为：基于覆盖网络所需的盒子数与盒子大小之间的幂律关系，进行回归拟合，所得拟合直线斜率的绝对值即为网络的分形维数。其计算精度高，稳定性好，计算量低。

摘要： 本发明涉及计算分形维数的方法，一种基于盒维数法的计算分形维数的方法，包括以下步骤：(1)在(x，y)平面上分割灰度图像，(2)在z轴方向上分割灰度图像，(3)计算覆盖每个网格需要的盒子数nold(i，j)，(4)计算覆盖相邻网格需要的盒子数nshift(i，j)，(5)计算覆盖每个网格的最终盒子数n(i，j)，(6)计算覆盖整幅灰度图像需要的盒子总数Nr，(7)针对不同大小的s值，计算获得一组不同的Nr，(8)使用最小二乘法拟合得到灰度图像的分形维数D。本发明在计算自然纹理图的分形维数上的拟合误差小、对于由同一幅图像的放缩得到的不同尺寸的多幅图像，计算的相同纹理不同尺寸图像的分形维数，其标准差小，计算精度高，稳定性好。

摘要： 车轴数计测装置(30)是计测在道路(50)上行驶的车辆(40)的车轴数的车轴数计测装置，具备：第1通信部(31)，取得包含车辆(40)的轮胎的摄像图像(P1)；检测部(33)，根据摄像图像(P1)检测轮胎；第2通信部(32)，取得距离图像(P2)，该距离图像(P2)包含从规定的位置到轮胎的多个第1距离、以及从规定的位置到摄像图像(P1)中的该轮胎的外部的位置且该轮胎的下方的道路(50)的多个第2距离；以及计测部(34)，基于在从轮胎到轮胎的外部为止的位置排列的多个第1距离和多个第2距离的连续性，计测支承与道路(50)接触的轮胎的车轴数。

摘要： 课题在于，实现能够以低成本且简便地对鱼进行计数的鱼数计测装置。解决手段在于，鱼数计测装置(1)具备超声波收发器(2)和处理装置(4)。超声波收发器(2)向经由路径(13)与第二鱼笼(12)连接的第一鱼笼(11)中的水中发送超声波波束(9)，并且具备由单一的声道构成的收发波元件，所述收发波元件被配置在使得该超声波波束(9)与路径(13)不交叉的位置。处理装置(4)将用于驱动超声波收发器(2)的发送信号输出至超声波收发器(2)，基于从接收了反射波的超声波收发器(2)输入的回波信号，取得穿过超声波波束(9)而从路径(13)移动至第一鱼笼(11)的鱼的数量。

摘要： 本发明的3维形状计测装置具备：摄像部，依次输出所拍摄到的规定的2维图像；存储部，存储所述摄像部所输出的所述2维图像；3维形状模型生成部，基于所述存储部所存储的所述2维图像，生成3维形状模型，将所生成的3维形状模型存储于所述存储部；区域计算部，根据所述存储部所存储的所述2维图像及所述3维形状模型，计算所述2维图像内的已计测区域；以及显示用图像生成部，基于所述已计测区域，根据所述2维图像，生成显示用图像。

摘要： 本发明涉及划分岩体均质区与空间变异性领域，具体涉及一种基于计盒维数与聚类分析用于划分岩体均质区的耦合方法。包括以下步骤：(1)使用测窗采集实际岩体表面的迹线，绘制迹线图；(2)将迹线图划分至n个尺寸相同的网格中，以得到n个小迹线图；(3)计算所有小迹线图的计盒维数；(4)计算小迹线图中所有迹线的迹线角；(5)根据小迹线图计盒维数与迹线角，计算每个小迹线图与所有迹线图之间的形状差异度；(6)计算代表小迹线图的特征向量之间的夹角。(7)根据小迹线图的特征向量对小迹线图进行聚类分析。本发明对计盒维数方法进行了改进，提出了形状相似度，以更加适应均质区划分问题，弥补了计盒维数无法检测不连续面产状的不足。

摘要： 本发明涉及划分岩体均质区与空间变异性领域，具体涉及一种基于计盒维数与聚类分析用于划分岩体均质区的耦合方法。包括以下步骤：(1)使用测窗采集实际岩体表面的迹线，绘制迹线图；(2)将迹线图划分至n个尺寸相同的网格中，以得到n个小迹线图；(3)计算所有小迹线图的计盒维数；(4)计算小迹线图中所有迹线的迹线角；(5)根据小迹线图计盒维数与迹线角，计算每个小迹线图与所有迹线图之间的形状差异度；(6)计算代表小迹线图的特征向量之间的夹角。(7)根据小迹线图的特征向量对小迹线图进行聚类分析。本发明对计盒维数方法进行了改进，提出了形状相似度，以更加适应均质区划分问题，弥补了计盒维数无法检测不连续面产状的不足。

摘要： 本发明提供一种快速估算沟谷沟底线总长度分形计盒维数的方法，该方法是根据流域内沟谷密度同沟谷沟底线总长度分形计盒维数间存在高度相关性的原理，构建流域内沟谷密度同沟谷沟底线总长度分形计盒维数间的线性预测模型，估算流域内任意子流域沟谷沟底线总长度的分形计盒维数；同传统的盒维数测算方法相比，本发明避免了对待测算流域沟谷沟底线总长度进行不同测量尺度下，计算覆盖沟谷沟底线的盒子数目的大量重复性工作，具有估算盒维数精度较高、计算量小、快捷和易于操作的优点。