[发明专利]一种岩体裂隙统计与分形方法

权利要求书

1.一种岩体裂隙统计与分形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备标准岩样，并对其表面进行面积等分处理；

S2、利用成像设备对每一等分区域依次成像，并将各等分区域拼接形成完整试样平面展开图；

S3、依次对完整试样平面展开图中的每一等分区域中可肉眼识别的裂隙进行统计；

S4、对完整试样平面展开图进行裂隙分形。

2.根据权利要求1所述的岩体裂隙统计与分形方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：从现场取回岩块，用钻石机将岩块切割成标准岩样，并将所述标准岩样表明等分为13个等面积区域；

所述步骤S1中标准岩样为圆柱体。

3.根据权利要求1所述的岩体裂隙统计与分形方法，其特征在于，所述步骤S2中成像设备为高清照相机；

所述S2中通过图像处理软件将各等分区域拼接形成完整试样平面展开图。

4.根据权利要求1所述的岩体裂隙统计与分形方法，其特征在于，所述步骤S4中具体为：

S41、通过图像处理软件载入完整试样平面展开图，将展开图进行灰度化和二值化预处理，得到黑白二值图像，并提取图像像素信息，保存在矩阵A中；

S42、对黑白二值图像，由像素构建正方形网格，并采用等分法构建正方形网格边长的递减序列，进而将矩阵A划分成若干个子矩阵；

其中，正方形网格边长值其中，W为t图像列像素个数，k为改变正方形网格边长的次数，且初始值k＝1，λ为等分系数；

S43、遍历所有子矩阵，统计其中的正方形网格边长值δ_k和非0矩阵个数n_k；并将其分别存储在数组X、Y中；

S44、判断是否成立，是则进入步骤S45，否则令k＝k+1并返回步骤S42；

S45、对数组X，Y进行最小二乘法拟合；

其中，拟合方程为lnn_k＝alnδ_k+b；δ_k和n_k分别为矩阵X、Y中的元素；a，b为回归系数；

S46、以拟合方程中δ_k的自然对数为横坐标，n_k的自认对数为纵坐标，绘制岩体裂隙方解石脉分布的分维统计图；

所述分维统计图中，采用最小二乘法拟合，得到直线斜率的绝对值为岩体裂隙的分形维数。