基于數(shù)字圖像處理的構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)剖面檢測系統(tǒng)研究

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1、第1章前言進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)研究頻域中小波濾波方法，比較圖像處理結(jié)果，提出適合于地質(zhì)變形圖像的濾波方法：3．對經(jīng)預(yù)處理后的實(shí)驗(yàn)圖像進(jìn)行標(biāo)志線檢測，提取圖像上的有用信息，為進(jìn)～步判斷地質(zhì)構(gòu)造類型和分析地質(zhì)演化過程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；4．結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造學(xué)的基本理論對圖像中提取的標(biāo)志線進(jìn)行分析，判斷出具體的地質(zhì)變形，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)剖面圖像的定量精確解釋，研究地質(zhì)剖面圖像檢測系統(tǒng)。具體要針對地質(zhì)剖面圖像的特點(diǎn)，進(jìn)行理論上的研究與探討，了解地質(zhì)變形圖像的特征和處理方法。通過比較各種算法的優(yōu)劣，在保證算法精度的基礎(chǔ)上，改進(jìn)算法，以求達(dá)到最好的效果。4第2章構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置及剖面檢測系統(tǒng)

2、2l構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置功能方案及技術(shù)指標(biāo)地質(zhì)構(gòu)造模擬實(shí)驗(yàn)是本課題的基礎(chǔ)和前提．它的組成原理和形成過程中任何一步都會(huì)影響地質(zhì)構(gòu)造模擬實(shí)驗(yàn)圖像的質(zhì)量。因此本章對地質(zhì)構(gòu)造模擬實(shí)驗(yàn)原理投實(shí)驗(yàn)過程做了詳細(xì)介紹。211功能方案地質(zhì)構(gòu)造模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D2—1所示：圈2—1實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ虵ig}1Ex釁向蜘恤lⅢodd構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置是通過拉伸、擠壓、走滑、拱升和底辟等現(xiàn)象，進(jìn)行地質(zhì)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M的。下面具體介紹本實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)控制流程如圖2—2所示：mJ邊界條件操作系統(tǒng)『l算數(shù)機(jī)實(shí)據(jù)采后集處與理由一砂j輩■存系央控制系儲(chǔ)統(tǒng)1．系}l動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)I統(tǒng)圖2．2構(gòu)遺物理模擬實(shí)驗(yàn)裝

3、置控制流程圖Fi92—2contmIn州chanofphy“cals；mulatbDeIpen刪tiⅡ咖llatioDo“g呻logic引st鄺ctu粥地質(zhì)模擬砂箱實(shí)驗(yàn)的基木原理足按照實(shí)驗(yàn)柏似性的基本理論，對構(gòu)造地質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?章構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置及剖面檢測系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或力的控制，模擬或反演地質(zhì)成因。構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、砂箱系統(tǒng)、加砂系統(tǒng)、鏟砂系統(tǒng)、畫線系統(tǒng)、底摩擦儀系統(tǒng)等組成。其中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將在以后節(jié)中具體介紹，下面只介紹與本實(shí)驗(yàn)直接相關(guān)的部分。2．1．2實(shí)驗(yàn)相關(guān)部件根據(jù)本文需要具體介紹以下地質(zhì)構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)的相關(guān)部件：1．

4、臺(tái)體臺(tái)體是本實(shí)驗(yàn)裝置的中心部件，所有實(shí)驗(yàn)均在上面進(jìn)行。臺(tái)體的尺寸為：2000·1600+760nlnl。臺(tái)體采用框架結(jié)構(gòu)，臺(tái)體有與地基連接的螺栓。臺(tái)體的桌面是大開孔，以便于安裝底部摩擦儀和底部加載單元，大開孔上安裝蓋板，并保證安裝蓋板后桌面平整。蓋板的厚度為5Im，1600lm幸1600mm見方。開有底部摩擦儀外露孔和底部加載單元外露長方孔。蓋板可取下，以便于更換齒型帶或調(diào)整底部加載單元。桌面兩側(cè)各有一個(gè)T型滑軌，用于安裝砂箱、標(biāo)志系統(tǒng)、加砂系統(tǒng)等。并有砂箱大小標(biāo)志尺。2．砂箱砂箱是用來容納實(shí)驗(yàn)介質(zhì)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本體，在正常實(shí)驗(yàn)條件下，砂箱由透明的側(cè)板和端板

5、、彈性體組成；在特殊情況下，也可以是不規(guī)則體。砂箱由兩塊尺寸為1900木400木16Im、材料為鋼化玻璃的擋板和側(cè)板組成。側(cè)板有多種尺寸規(guī)格，材料為鋼板，可活動(dòng)，另一端與動(dòng)力頭相連。擋板位于砂箱的前部，因?yàn)槭遣ＡВ试趯?shí)驗(yàn)過程中可對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行很好的觀察并用數(shù)碼相機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，擋板的兩邊各裝一個(gè)T型槽滑塊，用螺栓與臺(tái)體連接固定。擋板下部和側(cè)板兩端均有密封橡皮或泡沫。3．加砂系統(tǒng)加砂系統(tǒng)由電機(jī)傳動(dòng)，在砂箱上方按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，由輸送器將砂斗中的沙子加入砂箱中。4．鏟砂系統(tǒng)鏟砂系統(tǒng)由鏟砂器和吸塵器兩部分組成，鏟砂器有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)將多余的砂子鏟出，使表面平整；吸塵器通過

6、管道將多余砂子吸走。5．分砂系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中需要顆粒大小不同的砂粒，要進(jìn)行分砂工作。分砂系統(tǒng)采用HH．系列標(biāo)準(zhǔn)多6中國石油大學(xué)(華東)碩上學(xué)位論文層式旋振篩，由電機(jī)帶動(dòng)振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)，通過更換篩網(wǎng)可分離出不同粒度的砂粒，滿足不同實(shí)驗(yàn)所需粒度砂的需要。如能分出粒度為：54，60，70，80，90的砂粒。6．彈性體為了確保彈性體既縱向易拉伸，橫向又收縮小，且考慮彈性體在橫向可收縮時(shí)能夠在端板滑動(dòng)，縱向端部設(shè)有凸緣，同時(shí)將彈性體設(shè)計(jì)成階梯狀，以保證在縱向拉伸時(shí)，橫向相對收縮小一點(diǎn)，所以在橫向的兩端作出突起，以便兩邊的玻璃板限制其橫向收縮，同時(shí)在橫向兩端伸出一段邊沿，以便于夾住兩

7、邊，給予橫向的力，限制其收縮。彈性體通過夾具與端板相連，端板與動(dòng)力頭相連，來驅(qū)動(dòng)彈性體拉伸、壓縮和拱升。7．實(shí)驗(yàn)用砂實(shí)驗(yàn)用砂采用海灘細(xì)砂，標(biāo)志線采用染色砂，本實(shí)驗(yàn)染為黑色。2．1．3實(shí)驗(yàn)裝置基本參數(shù)按照調(diào)查和資料分析的結(jié)果，經(jīng)與中石化勝利油田有限公司地質(zhì)科學(xué)研究院、中國石油大學(xué)、中國地質(zhì)科學(xué)研究院等有關(guān)地質(zhì)方面專家的多次研究協(xié)商，該模擬實(shí)驗(yàn)裝置的基本參數(shù)如下：1．實(shí)驗(yàn)用砂箱的最大基本尺寸為1600×400×400(長×寬×高，下同)毫米，同時(shí)臺(tái)面考慮可進(jìn)行1600×800×400毫米的剪切砂箱的安裝空間要求。砂箱可實(shí)現(xiàn)寬度尺寸在實(shí)驗(yàn)裝置面上連續(xù)可調(diào)。箱體的側(cè)板制

8、造按如下尺寸50×400