【技术实现步骤摘要】
岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统及方法
本专利技术涉及一种岩石颗粒的二维几何形貌信息提取及存储调用领域，具体而言，尤其涉及岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统及方法。
技术介绍
岩石颗粒作为世界上开采量最大的材料，如砾石、碎石、矿渣等，广泛应用于基础设施建设活动中。由于岩石颗粒存在的广泛性，一直是工程领域研究的重点，许多学者从不同角度开展了一系列的相关研究工作。由于实际条件的复杂性和随机性，在工程尺度上开展原位试验和实验室试验较为困难和耗时。因此，近年来，随着数值模拟的发展，越来越多的学者开始采用离散元方法来研究像岩石颗粒这样的散粒体材料的力学特性。有相关研究表明，颗粒的形状对其聚集体的强度和变形有重要影响，因此，采用接近自然界真实形态的岩石颗粒至关重要。近些年来，大量学者开展了颗粒细观形态的研究，计算机技术及计算方法的发展又使得建立颗粒精细化的数字模型成为可能。目前，颗粒数字模型的构建主要通过以下两种方式，一种是基于相关理论对颗粒的轮廓进行随机生成，建立一系列纯数字化的颗粒轮廓信息。另一种是通过图像处理技术获取真实...
【技术保护点】
1.一种岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统，其特征在于，包括：/n图像采集装置：用于按序采集岩石颗粒的多个不同角度的特征图像，以获取岩石颗粒的表面的全部特征信息；并将采集到的岩石颗粒的多个不同角度的特征图像发送给图像处理装置；/n图像处理装置：用于按序对多个不同角度的特征图像进行编号，并对编号后的特征图像进行轮廓提取，进而根据从各个特征图像提取的轮廓，计算出各个特征图像的二维几何特征参数。/n
【技术特征摘要】
1.一种岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统，其特征在于，包括：
图像采集装置：用于按序采集岩石颗粒的多个不同角度的特征图像，以获取岩石颗粒的表面的全部特征信息；并将采集到的岩石颗粒的多个不同角度的特征图像发送给图像处理装置；
图像处理装置：用于按序对多个不同角度的特征图像进行编号，并对编号后的特征图像进行轮廓提取，进而根据从各个特征图像提取的轮廓，计算出各个特征图像的二维几何特征参数。
2.根据权利要求1所述的岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统，其特征在于，所述图像采集装置包括：
透明旋转组件：用于放置岩石颗粒，并带着所述岩石颗粒按预定的角速度旋转，以将所述不同角度的岩石颗粒展现在图像采集组件上，供采集组件采集不同角度的岩石颗粒的特征图像；
标定板：所述标定板用于放置所述透明旋转组件附近，以供所述图像采集组件采集到包含标定板和岩石颗粒的特征图像；
图像采集组件：包括俯视摄像头、仰视摄像头以及平视摄像头，所述俯视摄像头、仰视摄像头以及平视摄像头用于按预定的拍摄速度从高中低三个不同位置拍摄所述岩石颗粒不同角度的特征图像。
3.根据权利要求2所述的岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统，其特征在于，所述图像处理装置包括：
照片索引模块：用于根据拍摄摄像头的种类及拍摄顺序对多个不同角度的特征图像进行编号以建立照片索引，并根据拍摄摄像头的种类对多个不同角度的特征图像进行分类存储；
灰度处理模块：用于对包含岩石颗粒和标定板的、且已编号的特征图像进行灰度处理；
分割模块：用于在进行灰度处理后的特征图像上，通过搜索像素值来确定标定板的边界，进而将标定板与岩石颗粒分割开，再分别对标定板和岩石颗粒进行二值化处理，得到二值化特征图像；
轮廓提取模块：用于在所述二值化特征图像上提取出岩石的轮廓点像素坐标后，并根据标定板的实际尺寸与像素尺寸确定局部坐标系中像素坐标与实际坐标的转换比例η，进而根据比例η计算出局部坐标系中岩石颗粒轮廓点实际的坐标。
4.根据权利要求3所述的岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统，其特征在于，所述图像处理装置还包括几何特征参数计算模块，所述几何特征参数计算模块用于从所述轮廓提取模块提取的岩石颗粒轮廓点的实际坐标进行标准化处理，得到标准化的岩石颗粒轮廓点的坐标，进而根据所述标准化的岩石颗粒轮廓点的坐标计算所述岩石颗粒的几何特征参数。
5.根据权利要求4所述的岩石颗粒的二维几何特征参数获取系统，其特征在于，所述几何特征参数包括岩石颗粒的粒径，所述图像处理装置还包括数据库模块，所述数据库模块用于在所述岩石颗粒各个特征图像上编号、对应的岩石颗粒轮廓点的实际坐标、以及对应的几何参数三者之间建立索引，并将所述岩石颗粒各个特征图像上编号、对应的岩石颗粒轮廓点的实...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵炼恒，刘乐，张帅浩，李亮，张泽卫，谭捍华，祝志恒，戴智颖，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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