JP2022013627A - 岩石破砕によって展開する岩石の割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
画像処理装置を用いて、変形時刻の異なる岩石の原位置画像を取得するステップと、
前記各画像に基づいて、原位置のサブピクセルクラックの空間的広がりを取得するステップと、を含む。
岩石原位置の変位場を構築するステップと、
サブピクセルのクラック分布を描写するステップと、
割れ目ネットワークのトポロジー構造を構築するステップと、を含む。
参照画像と変形画像を入力するステップと、
初期変形関数を設定するステップと、
割れ目分布サブセットと検索サブセットを分割するステップと、
各サブセットの変更行列を計算するステップと、
各サブセットの相関係数を計算するステップと、
相関係数の最大値と座標を見つけるステップと、
各サブセットの変位、角度を計算するステップと、
エラー要件を満たしているか否かを判定するステップと、
変形関数を求めるステップと、を含む。
エラー要件を満たしていない場合、各サブセットの変更行列を再計算し、上述した各サブセットの変更行列を計算するステップから、他のステップを順次行い、
エラー要件を満たしている場合、変形関数を求める。
クラック面がx軸のクラックに垂直になり、x軸に沿った変位を関数uとする場合、クラック位置では、
を確立し、ここで、Kは空間のスカラーであり、Uは変位ベクトル場であり、前記スカラーを利用して、各位置で発生する破砕の傾向を評価する。
岩石割れ目の頂点と接続関係に基づいて異なる段階の割れ目ネットワークを確立するステップと、
異なる破砕段階の岩石中の割れ目を異なる割れ目ネットワーク構造として確立し、前記割れ目ネットワークに基づく隣接行列を確立するステップと、
割れ目頂点の感度を記述するステップと、を含む。
であり、ここで、Gは図形であり、Vは前記岩石割れ目の頂点であり、Eは前記各頂点間に形成された辺であり、
前記接続関係では、前記割れ目のぞれぞれは、前記辺に対応し、
上述した割れ目頂点の感度は、次の段階で発生する破砕の確率である。
であり、ここで、Cは割れ目ネットワークノードiのクラスタリング係数であり、Eは頂点iを通過する辺の数であり、kはノードiの感度であり、
特定の頂点iを通過する割れ目が1つしかない場合、ki=1、
特定の頂点iを通過する割れ目がない場合、ki=0、Ei=0、Ci=0、
クラスタリングシステムは、岩石荷重の違いによって異なり、前記クラスタリングシステムは、応力-クラスタリング係数曲線を確立し、割れ目の一点接続性を描写し、割れ目ノード度Kのクラスタリング係数を利用して岩石割れ目全体の接続性を定量的に描写するように構成され、割れ目クラスタリング係数を計算する方法は、
岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法であって、
画像処理装置を用いて、変形時刻の異なる岩石の原位置画像を取得するステップと、
前記原位置画像の各々に基づいて、原位置のサブピクセルクラックの空間的広がりを取得するステップと、を含む。
原位置のサブピクセルクラックの空間的広がりを取得することは、
岩石原位置の変位場を構築するステップと、
サブピクセルのクラック分布を描写するステップと、
割れ目ネットワークのトポロジー構造を構築するステップと、を含む。
参照画像と変形画像を入力するステップと、
初期変形関数を設定するステップと、
割れ目分布サブセットと検索サブセットを分割するステップと、
各サブセットの変更行列を計算するステップと、
各サブセットの相関係数を計算するステップと、
相関係数の最大値と座標を見つけるステップと、
各サブセットの変位、角度を計算するステップと、
エラー要件を満たしているか否かを判定するステップと、
変形関数を求めるステップと、を含む。
エラー要件を満たしていない場合、各サブセットの変更行列を再計算し、各サブセットの変更行列を計算するステップから、他のステップを順次行い、
エラー要件を満たしている場合、変形関数を求める。
クラック面がx軸のクラックに垂直になり、x軸に沿った変位を関数uとする場合、クラック位置では、
を確立し、ここで、Kは空間のスカラーであり、Uは変位ベクトル場であり、スカラーを利用して、各位置で発生する破砕の傾向を評価する。
岩石割れ目の頂点と接続関係に基づいて異なる段階の割れ目ネットワークを確立するステップと、
異なる破砕段階の岩石中の割れ目を異なる割れ目ネットワーク構造として確立し、割れ目ネットワークに基づく隣接行列を確立するステップと、
割れ目頂点の感度を記述するステップと、を含む。
であり、ここで、Gは図形であり、Vは岩石割れ目の頂点であり、Eは各頂点の間に形成された辺であり、
接続関係では、割れ目のそれぞれは辺に対応し、
割れ目頂点の感度は、次の段階で発生する破砕の確率である。
であり、ここで、Cは割れ目ネットワークノードiのクラスタリング係数であり、Eは頂点iを通過する辺の数であり、kはノードiの感度であり、
特定の頂点iを通過する割れ目が1つしかない場合、ki=1、
特定の頂点iを通過する割れ目がない場合、ki=0、Ei=0、Ci=0、
クラスタリングシステムは、岩石荷重の違いによって異なり、応力-クラスタリング係数曲線を確立し、割れ目の一点接続性を描写し、割れ目ノード度Kのクラスタリング係数を利用して岩石割れ目全体の接続性を定量的に描写するように構成され、割れ目クラスタリング係数を計算する方法は、
C(k)が圧力に従って変化した曲線の傾きの最大値は岩石の破砕時間である。
Claims (10)
- 画像処理装置を用いて、変形時刻の異なる岩石の原位置画像を取得するステップと、
各前記画像に基づいて、原位置のサブピクセルクラックの空間的広がりを取得するステップと、を含むことを特徴とする岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。 - 上述した原位置のサブピクセルクラックの空間的広がりを取得することは、
岩石原位置の変位場を構築するステップと、
サブピクセルのクラック分布を描写するステップと、
割れ目ネットワークのトポロジー構造を構築するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。 - 上述した岩石原位置の変位場を構築するステップでは、2つの前記画像の類似度を測定するデジタルボリューム計算処理を含むことを特徴とする請求項2に記載の岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。
- 前記デジタルボリューム計算処理は、
参照画像と変形画像を入力するステップと、
初期変形関数を設定するステップと、
割れ目分布サブセットと検索サブセットを分割するステップと、
各サブセットの変更行列を計算するステップと、
各サブセットの相関係数を計算するステップと、
相関係数の最大値と座標を見つけるステップと、
各サブセットの変位、角度を計算するステップと、
エラー要件を満たしているか否かを判定するステップと、
変形関数を求めるステップと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。 - 上述したエラー要件を満たしているか否かを判定するステップでは、
エラー要件を満たしていない場合、各サブセットの変更行列を再計算し、上述した各サブセットの変更行列を計算するステップから、他のステップを順次行い、
エラー要件を満たしている場合、変形関数を求めることを特徴とする請求項4に記載の岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。 - 上述した割れ目ネットワークのトポロジー構造を構築することは、
岩石割れ目の頂点と接続関係に基づいて異なる段階の割れ目ネットワークを確立するステップと、
異なる破砕段階の岩石中の割れ目を異なる割れ目ネットワーク構造として確立し、前記割れ目ネットワークに基づく隣接行列を確立するステップと、
割れ目頂点の感度を記述するステップと、を含むことを特徴とする請求項2に記載の岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。 - 前記割れ目ネットワークでは、前記割れ目の展開を記述し、前記割れ目の2つの頂点が接続可能であるか否かを決定し、前記割れ目の2つの頂点確率を描写する方法は、
であり、ここで、Cは割れ目ネットワークノードiのクラスタリング係数であり、Eは頂点iを通過する辺の数であり、kはノードiの感度であり、
特定の頂点iを通過する割れ目が1つしかない場合、ki=1、
特定の頂点iを通過する割れ目がない場合、ki=0、Ei=0、Ci=0、
クラスタリングシステムは、岩石荷重の違いによって異なり、前記クラスタリングシステムは、応力-クラスタリング係数曲線を確立し、割れ目の一点接続性を描写し、割れ目ノード度Kのクラスタリング係数を利用して岩石割れ目全体の接続性を定量的に描写するように構成され、割れ目クラスタリング係数を計算する方法は、
C(k)が圧力に従って変化した曲線の傾きの最大値は岩石の破砕時間であることを特徴とする請求項9に記載の岩石破砕割れ目ネットワークのトポロジー構造を描写する方法。
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