[发明专利]一种土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法

说明书

本发明涉及岩石破裂检测技术领域，提供了一种土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，包括下述步骤：分割标记步骤，是对影像设备获取的图像进行阈值分割，根据分割结果对土、石块、土和石块之间的粘结面进行分割标记；获取全应变场步骤，是根据岩石的全位移场获取全应变场。采用本技术方案，经过分割标记步骤和获取全应变场步骤，能够获取土、石块中两者间黏结面处的应力变、量化应力变化趋势，从而掌握土石混合体的变形破裂机理，实现防灾减灾。

技术领域

本发明涉及岩石破裂检测技术领域，具体涉及一种土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法。

背景技术

土石混合体作为一种填料被广泛用于土石坝、铁路、公路、机场、房屋地基、河堤等建筑工程，由土石混合体承载的各类工程建筑物、构筑物和地质体的稳定性问题都与土石混合体在应力环境下的变形破坏有关。

岩石宏观破坏与岩石细观结构及微裂纹生成、张开、剪切、聚结和闭合之间的动态耦合密切相关。因此，探索土石混合体的细观结构，获取破坏过程中的应力变化，从而在根本上掌握土石混合体的变形破裂机理，才能达到防灾减灾的目的。

现有技术中，获取土石混合体的细观结构主要有两种方法：其一，工程尺度利用数字图像，获取现场的大幅图像进行阈值分割，划分为土体和石块，利用模拟软件建模型计算；其二，实验室尺度制样加工后进行压裂扫描重建，获取图像进行计算。

现有技术中获取土石混合体的细观结构的方法，只是达到了土体与石块的分割，但在土石混合体中，土、石块中两者间黏结面处不断变化的微裂缝体积和尺寸分布，对土石混合体的破坏产生巨大的作用。因此，如何获取土、石块中两者间黏结面处的应力变化，量化应力变化趋势至关重要。

如何有效地解决上述技术问题，是目前本领域技术人员需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法。

土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，包括下述步骤：

分割标记步骤，是对影像设备获取的图像进行阈值分割，根据分割结果对土、石块、土和石块之间的粘结面进行分割标记。

获取全应变场步骤，是基于分割标记步骤，通过岩石的全位移场获取全应变场。

可选的，在所述分割标记步骤中，所述对影像设备获取的图像进行阈值分割，包括：

下采样过程，是获取图像的参数的过程，并将所述参数作为初始化参数。

上采样过程，是对下采样过程中获取到的图像参数进行分割土体或分割土体和裂缝。

可选的，所述下采样过程，包括卷积步骤，非线性变换步骤、池化步骤。

可选的，所述上采样过程，包括卷积步骤、连结步骤、转置卷积步骤、池化步骤。

可选的，在所述分割标记步骤中，对每一类的分割目标进行单独的上采样过程操作。

在所述上采样过程中，输出初始图像中每个像素的标签。

可选的，在所述上采样过程中，还包括，提升图像边缘的连续性的计算方法，具体为：

其中，R是损失函数，i是像素，S(i)是邻域像素的个数，pⁱ是像素i属于目标对象的概率，j是邻域像素中除了i以外的像素，p^j是目标对象的概率。

计算真实图像的输出值和模型输出值之间的交叉熵，并将所述交叉熵作为损失函数，具体为：