应用改进差分盒维数法对木材表面粗糙度的三维表征 被引量：9

1

作者 贾娜 郭佳欣 +1 位作者 温潍齐 花军 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期76-80,共5页

为解决木材表面粗糙度检测过程中,轮廓算术平均偏差测量值依赖于木材纹理方向和采样位置,波动较大等问题,提出采用分形维数描述木材切削表面三维特征的方法。经实验获得水曲柳(Fraxinus mandshurica)、樟子松(Pinus sylvestris )木材的... 为解决木材表面粗糙度检测过程中,轮廓算术平均偏差测量值依赖于木材纹理方向和采样位置,波动较大等问题,提出采用分形维数描述木材切削表面三维特征的方法。经实验获得水曲柳(Fraxinus mandshurica)、樟子松(Pinus sylvestris )木材的锯切表面图像,对图像进行灰度处理;借助奖励窗口灰度值算法提高图像窗口中的灰度值利用率,优化差分盒维数算法的精度;利用改进差分盒维数算法计算水曲柳、樟子松木材锯切表面的分型维数。结果表明:木材锯切表面灰度图像在计算尺度范围内具有很好的分形特征,改进差分盒维数法计算的分形维数能更可靠地表征木材加工表面的三维形貌;利用分形维数作为评价指标,可以定量地描述木材加工表面粗糙度,其数值与轮廓算术平均偏差值呈现较高的相关性。 展开更多

关键词 木材 表面粗糙度 灰度图像 差分盒维数法

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基于差分盒维数法的水工钢结构腐蚀率检测 被引量：6

2

作者 王泽民 郭建斌 王楠 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2013年第5期407-409,422,共4页

腐蚀率是水工钢结构安全检测的重要内容。本工作运用差分盒维数法,对水工钢结构腐蚀图像进行数据处理,提出腐蚀率-DBC维数检测方案,实现腐蚀率的计算机快速检测,改进腐蚀率检测困难的现状。试验表明,该方法具有较高的精确度,可以用于腐... 腐蚀率是水工钢结构安全检测的重要内容。本工作运用差分盒维数法,对水工钢结构腐蚀图像进行数据处理,提出腐蚀率-DBC维数检测方案,实现腐蚀率的计算机快速检测,改进腐蚀率检测困难的现状。试验表明,该方法具有较高的精确度,可以用于腐蚀检测。 展开更多

关键词 水工钢结构 差分盒维数法 腐蚀率检测

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基于改进差分盒维数的烟雾分割方法 被引量：3

3

作者 于海晶 李桂菊 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期115-119,共5页

针对森林背景与烟雾的分形纹理结构的不同特性,提出了改进差分盒维数的烟雾分割方法。首先,在已有的差分盒维数算法基础上,扩大子窗口的选择范围,计算每个像素的分形维数值并分析得到的其分形特征数据;然后,选择合适的阈值对像素进行分... 针对森林背景与烟雾的分形纹理结构的不同特性,提出了改进差分盒维数的烟雾分割方法。首先,在已有的差分盒维数算法基础上,扩大子窗口的选择范围,计算每个像素的分形维数值并分析得到的其分形特征数据;然后,选择合适的阈值对像素进行分类,筛选出符合烟雾特征的像素,从而实现烟与森林背景的分割;最后,应用形态学中膨胀算法进行连通处理。实验结果证明,基于改进的差分盒维数方法对以树木为背景的烟雾图像具有较好的分割效果。 展开更多

关键词 差分盒维数 分形 图像分割 数学形态学 烟雾图像

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红外图像差分盒维分形算法的FPGA实现 被引量：2

4

作者 康怀祺 陈宝国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期781-784,共4页

差分盒维分形算法作为一种红外图像分形维数提取算法广泛应用于红外图像目标检测跟踪算法中。针对其计算量大,单DSP无法单帧实时实现的缺陷,利用FPGA并行流水特点,采用模块化设计思想设计并实现了差分盒维分形算法,算法主要由四点极值... 差分盒维分形算法作为一种红外图像分形维数提取算法广泛应用于红外图像目标检测跟踪算法中。针对其计算量大,单DSP无法单帧实时实现的缺陷,利用FPGA并行流水特点,采用模块化设计思想设计并实现了差分盒维分形算法,算法主要由四点极值计算模块和使能控制模块及对数计算模块组成。四点极值计算模块计算图像分割网格像素灰度极值,使能控制模块控制网格内像素灰度极值的计算开始时刻,而对数计算模块计算每一尺度下的分形维。仿真结果表明:采用FPGA实现差分盒维分形算法处理延时短,最高系统主频可达126 MHz,满足实时处理的要求。 展开更多

关键词 分形算法 差分盒维 实现 FPGA

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基于差分盒维数的空间目标图像分割算法 被引量：4

5

作者 姚远 粱志毅 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第S3期359-361,383,共4页

基于差分盒子维数提出了一种针对空间目标的图像分割算法。首先根据空间环境目标自然背景与空间目标人造结构的特点差异,从分形理论的相似性上对星空背景进行分析,利用像素邻域灰度方法得到目标和背景的边界。其次,在对给定阈值及该阈... 基于差分盒子维数提出了一种针对空间目标的图像分割算法。首先根据空间环境目标自然背景与空间目标人造结构的特点差异,从分形理论的相似性上对星空背景进行分析,利用像素邻域灰度方法得到目标和背景的边界。其次,在对给定阈值及该阈值下图像的差分盒维数关系进行分析的基础上,提出基于灰度方差的阈值选择方法。最后给出空间目标图像分割算法的流程,通过诸多仿真空间图像处理验证该分割算法是有效的。 展开更多

关键词 差分盒维数 图像分割 空间目标

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基于频域增强和差分盒维数的早期火灾烟雾图像分割 被引量：1

6

作者 黄耀雄 吕玉祥 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期66-69,共4页

根据烟雾的半透明性特征和分形性质,提出一种基于频域增强和差分盒维数的烟雾图像分割算法。首先,利用小波变换空-频域的特性,通过对图像多层分解后小波系数的加权处理得到烟雾纹理增强图像;然后,运用差分盒维数方法遍历图像,计算出各... 根据烟雾的半透明性特征和分形性质,提出一种基于频域增强和差分盒维数的烟雾图像分割算法。首先,利用小波变换空-频域的特性,通过对图像多层分解后小波系数的加权处理得到烟雾纹理增强图像;然后,运用差分盒维数方法遍历图像,计算出各像素分形维数值,由阈值法得到烟雾分割图像。最后,通过形态学膨胀运算使分割图像更加完整。实验结果表明,该算法能有效利用小波频域增强的特点,减小烟雾薄弱区内背景的影响,使该区域烟雾的分形维数更多地集中于阈值内,提高了烟雾分割的准确性。 展开更多

关键词 频域增强 小波变换 分形 差分盒维数 烟雾分割

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图像分形维数的差分盒方法的改进研究 被引量：18

7

作者 张涛 孙林 黄爱民 《电光与控制》 北大核心 2007年第5期55-57,共3页

分形可以提供大量关于自然景象复杂程度的信息,差分盒算法作为一种图像分形维数提取算法被广泛应用。针对差分盒算法计算精度不高和计算量大等问题,基于动态规划和残差分析的思想,提出了改进的差分盒分形维数计算方法。实验结果表明,该... 分形可以提供大量关于自然景象复杂程度的信息,差分盒算法作为一种图像分形维数提取算法被广泛应用。针对差分盒算法计算精度不高和计算量大等问题,基于动态规划和残差分析的思想,提出了改进的差分盒分形维数计算方法。实验结果表明,该算法能够有效地区分不同类型的地貌,能够应用于遥感图像的地物分类。 展开更多

关键词 分形 分形维数 遥感图像 纹理特征 差分盒维数

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基于差分计盒维数的分形图像编码方法 被引量：2

8

作者 阿迪尔 赵耀 袁保宗 《北方交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期54-59,共6页

提出了一种利用差分计盒维数 (简称DBC ,一种估计分形维数的方法 )新的分形图像编码方法 ,该方法利用DBC来寻找一个与值域子块在分形维数上最接近而且与其差别小于某一预定阈值的定义域子块 .这种方法的优点在于能够有效减少搜寻对应于... 提出了一种利用差分计盒维数 (简称DBC ,一种估计分形维数的方法 )新的分形图像编码方法 ,该方法利用DBC来寻找一个与值域子块在分形维数上最接近而且与其差别小于某一预定阈值的定义域子块 .这种方法的优点在于能够有效减少搜寻对应于某一值域子块的最佳定义域子块及最佳变换的搜索空间 . 展开更多

关键词 图像编码 分形 差分计盒维数

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基于差分计盒法和数学形态学的路面裂缝分割和提取方法 被引量：8

9

作者 杨洋 王卫星 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第23期6746-6750,共5页

路面裂缝检测是道路维护工作的重要内容之一。分维数可以很好地表现裂缝的特征。在差分计盒方法计算图像分维数的基础上,提出了一种改进算法;并将其应用到路面裂缝图像的阈值化。再结合数学形态学中的膨胀、腐蚀、开和闭运算以及底帽变... 路面裂缝检测是道路维护工作的重要内容之一。分维数可以很好地表现裂缝的特征。在差分计盒方法计算图像分维数的基础上,提出了一种改进算法;并将其应用到路面裂缝图像的阈值化。再结合数学形态学中的膨胀、腐蚀、开和闭运算以及底帽变换,采用多个合适的结构元素,在阈值化的裂缝图像基础上进行裂缝骨架提取,并去除噪声和毛刺,将利用该方法得到的检测结果与利用最大类间方差法和Canny算子得到的结果比较,表明该方法能够很好的实现路面裂缝的分割和提取。分割提取的裂缝位置准确,抗噪性能改善,更具实用性。 展开更多

关键词 路面裂缝 差分计盒维数 数学形态学 底帽变换 骨架提取

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基于布朗曲面模型的图像分形维计算方法 被引量：1

10

作者 孙纪达 程英蕾 蒋华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第7期2424-2427,共4页

针对差分盒维数DBC(differential box counting)算法中空盒子对计算图像分形维数的影响,分析了DBC算法和其一种改进算法最小盒维数计算方法MBC(minimum box counting)剔除所有空盒子的不足,提出了一种新算法——真实差分盒维数算法ADBC(... 针对差分盒维数DBC(differential box counting)算法中空盒子对计算图像分形维数的影响,分析了DBC算法和其一种改进算法最小盒维数计算方法MBC(minimum box counting)剔除所有空盒子的不足,提出了一种新算法——真实差分盒维数算法ADBC(actual differential box-counting),将差分盒方法中存在的空盒子分为真实空盒子和潜在盒子。在计算盒子数量时,引入图像分形布朗曲面模型,通过模拟图像差分盒子覆盖真实事物(极限分辨率的图像)的情况,结合DBC算法和MBC算法寻找空盒子为潜在盒子的期望,用期望的形式最大程度求出基于图像和分形布朗模型的精确盒子数。实验结果表明,该方法使分形维数计算精度得到了明显提高。 展开更多

关键词 分形维数 分形布朗曲面模型 空盒子 差分盒维数 最小盒维数 真实差分盒维数

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二维灰度图像的分形维数计算 被引量：24

11

作者 张志 董福安 伍友利 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第12期2853-2854,2867,共3页

分析了当前计算图像分形维数的算法普遍存在对高维数图像计算误差较大且计算量大的缺点。结合计盒维数算法的原理,给出一种新的盒子边界。理论和实验证明,该算法较Chaudhuri和Sarkar给出的经典边界选取在准确性和实时性上都有所改进。

关键词 分形维数 计盒维数 差分盒维数

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彩色图像分形维数的计算方法 被引量：1

12

作者 李玉蓉 段江 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第8期310-313,共4页

分形维数是描述图像复杂性的一种重要测度,广泛应用于图像特征提取及图像分类、分割和检索等方面。多种黑白图像和灰度图像的分形维数计算方法已被提出,但其中很少有适用于彩色图像的分形维数计算方法。把计算灰度图像分形维数的差分盒... 分形维数是描述图像复杂性的一种重要测度,广泛应用于图像特征提取及图像分类、分割和检索等方面。多种黑白图像和灰度图像的分形维数计算方法已被提出,但其中很少有适用于彩色图像的分形维数计算方法。把计算灰度图像分形维数的差分盒维法扩展到欧氏五维空间,提出了一种简单且易实现的计算彩色图像分形维数的方法。实验结果表明,提出的方法能够捕捉到彩色图像纹理的复杂性,在识别彩色图像粗糙度变化和计算精度方面优于其它算法。 展开更多

关键词 分形维数 彩色图像 差分盒维法 纹理

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基于Wigner分布和分形维数的柴油机故障诊断 被引量：17

13

作者 刘昱 张俊红 +3 位作者 毕凤荣 林杰威 马文朋 马梁 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期240-245,397-398,共6页

针对柴油机配气机构故障诊断问题,提出了一种基于Wigner分布和差分分形盒维数的故障诊断方法。首先,利用改进局部均值分解算法对柴油机缸盖振动信号进行分解,并采用相关性分析剔除噪声和伪分量;然后,分别对各相关分量进行Wigner时频分析... 针对柴油机配气机构故障诊断问题,提出了一种基于Wigner分布和差分分形盒维数的故障诊断方法。首先,利用改进局部均值分解算法对柴油机缸盖振动信号进行分解,并采用相关性分析剔除噪声和伪分量;然后,分别对各相关分量进行Wigner时频分析,将结果线性叠加得到振动时频图,再提取图像的差分分形盒维数作为故障特征;最后,利用k-最近邻(k-NN)实现故障诊断。仿真结果表明,改进局部均值分解算法可以抑制Wigner分布交叉项的干扰。实验结果显示,差分分形盒维数优于其他6种典型故障特征,利用本研究提出的方法对配气机构进行故障诊断的正确率为97.2%,该方法可以用于柴油机配气机构故障诊断。 展开更多

关键词 柴油机 配气机构 故障诊断 差分分形盒维数 WIGNER分布 K-最近邻

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基于气象卫星分形纹理的云雾分离研究 被引量：32

14

作者 陈伟 周红妹 +1 位作者 袁志康 葛伟强 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期133-139,共7页

在研究了卫星图像上雾的光谱和纹理结构特征的基础上 ,采用差分盒维数计算模型对气象卫星遥感图像中的云雾进行了纹理分析和分离。采用划分、计算卫星图像各连通域 ,分别求取各连通域加权分形维数 ,进而设定维数阈值的方法进行了雾信息... 在研究了卫星图像上雾的光谱和纹理结构特征的基础上 ,采用差分盒维数计算模型对气象卫星遥感图像中的云雾进行了纹理分析和分离。采用划分、计算卫星图像各连通域 ,分别求取各连通域加权分形维数 ,进而设定维数阈值的方法进行了雾信息提取。利用GMS 5卫星红外通道资料 ,进行了云雾分离试验 。 展开更多

关键词 气象卫星 分形纹理 云 雾 光谱 差分盒维数计算模型

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基于3D-Hibert能量谱和多尺度分形特征的通信辐射源个体识别 被引量：29

15

作者 韩洁 张涛 +1 位作者 王欢欢 任东方 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期99-109,共11页

针对通信辐射源的个体识别问题,提出一种基于希尔伯特—黄变换(HHT,Hilbert-Huang transform)和多尺度分形特征的新方法。首先,通过HHT得到时频能量谱,将其视为三维空间中的复杂曲面,即3D-Hilbert能量谱;然后,利用分形理论通过多尺度分... 针对通信辐射源的个体识别问题,提出一种基于希尔伯特—黄变换(HHT,Hilbert-Huang transform)和多尺度分形特征的新方法。首先,通过HHT得到时频能量谱,将其视为三维空间中的复杂曲面,即3D-Hilbert能量谱;然后,利用分形理论通过多尺度分块提取差分盒维数和多重分形维数二维特征组成特征向量;最后,采用支持向量机分类器结合二维特征向量实现通信辐射源的个体分类。分别利用仿真信号和调制方式相同的实际通信信号,验证并对比了所提方法与另外2种方法在2类及3类目标情况下的识别性能。实验结果表明,所提方法的识别率远高于其他2种方法,能够克服低信噪比和少训练样本数量对识别性能的负面影响,证明了所提特征的稳定性、充分性及可分性。 展开更多

关键词 特定辐射源识别 3D-Hilbert能量谱 多尺度 差分盒维数 多重分形维数

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基于混沌现象构建分形图形

16

作者 尹福成 刘正君 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第20期5403-5404,F0003,共3页

给出一种利用混沌行为生成分形图形的方法,该方法与一般的迭代函数系统方法不同。它没有直接使用几率这个参数,而是利用了混沌、混沌系统中自带的"随机性"。使用Matlab计算语言编写程序,结合实例列举几个算例,并计算所绘分形... 给出一种利用混沌行为生成分形图形的方法,该方法与一般的迭代函数系统方法不同。它没有直接使用几率这个参数,而是利用了混沌、混沌系统中自带的"随机性"。使用Matlab计算语言编写程序,结合实例列举几个算例,并计算所绘分形图形不同参数下的分形维数。结果表明,该方法富有多变性,可以得到很多有趣的图形,所得分形图形的艺术美感令人振奋。 展开更多

关键词 分形 混沌 差分盒维数 分岔 MATLAB

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基于CT扫描图形的混凝土单轴压缩动力破坏过程分形研究 被引量：3

17

作者 方建银 党发宁 丁卫华 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2015年第2期208-214,共7页

当前利用CT研究混凝土处于"观察研究阶段",未能对CT试验资料进行定量地描述,严重浪费了CT数资源。本文利用与CT扫描仪配套的便携式动力加载设备,进行了混凝土动力加载实时扫描试验;记录了混凝土动力加载破坏的全过程。根据所... 当前利用CT研究混凝土处于"观察研究阶段",未能对CT试验资料进行定量地描述,严重浪费了CT数资源。本文利用与CT扫描仪配套的便携式动力加载设备,进行了混凝土动力加载实时扫描试验;记录了混凝土动力加载破坏的全过程。根据所获混凝土各受力阶段的CT扫描图,借助于数字图像处理技术和差分盒维数方法,得出了混凝土试样的裂纹演化图像,并计算了试样CT扫描图的分形维数,从细观层面上对混凝土在动荷载作用下的裂纹演化规律进行了定量化研究。在动力单轴压缩荷载作用下,混凝土试样的裂纹穿越骨料追随能量释放最快路径发展;混凝土试样的CT扫描图像有很好的分形特征;以分形维数建立的损伤变量能较好地反映出混凝土试样损伤裂纹的演化规律;分形维数可作为研究混凝土裂纹演化的定量参数。 展开更多

关键词 混凝土 CT扫描图 差分盒维数 定量参数 裂纹

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遥感图像中船只目标区域的分割方法 被引量：1

18

作者 孙晓妍 董槐林 +1 位作者 王备战 苏创业 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期196-198,共3页

针对高分辨率遥感海面图像中的船只检测问题,提出一种新的区域分割方法。该方法利用小波变换得到适合分形分析的一定尺度的频谱信息,针对图像特点采用改进的差分盒维计算方法进行区域分割,根据小波变换的尺度映射关系将得到的目标区域... 针对高分辨率遥感海面图像中的船只检测问题,提出一种新的区域分割方法。该方法利用小波变换得到适合分形分析的一定尺度的频谱信息,针对图像特点采用改进的差分盒维计算方法进行区域分割,根据小波变换的尺度映射关系将得到的目标区域映射到原图的相应区域,同时利用分维数的特点进行更细致的分割。实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 遥感图像 小波变换 分维 差分盒维 区域分割

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基于时频能量谱特征的跳频电台个体识别 被引量：3

19

作者 杨鑫 郭英 +2 位作者 李红光 眭萍 王少波 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第10期1671-1679,共9页

针对于跳频电台的细微特征分类识别问题,提出基于跳频信号时频能量谱的细微特征提取算法。首先,利用跳频信号在时频域的稀疏特性,通过稀疏重构方法得到跳频信号时频能量谱;然后,在不同尺度条件下对时频能量谱进行分割,分别提取时频能量... 针对于跳频电台的细微特征分类识别问题,提出基于跳频信号时频能量谱的细微特征提取算法。首先,利用跳频信号在时频域的稀疏特性,通过稀疏重构方法得到跳频信号时频能量谱;然后,在不同尺度条件下对时频能量谱进行分割,分别提取时频能量谱瑞利熵、多重分形维数和差分盒维数三种特征;最后,通过支持向量机分类器对提取特征集进行训练、分类和识别,实现跳频电台个体识别。利用四部电台的跳频信号,验证对比了本文算法与另外两种算法的识别性能。实验结果表明,本文方法所提取的细微特征集具有较强的分辨能力,避免了由单一特征的相似性而引起的误判问题,能够在少量训练样本条件下,保持较高的识别正确率。 展开更多

关键词 跳频电台识别 时频能量谱 差分盒维数 多重分形维数 时频分布瑞利熵

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基于分形理论的混凝土动力拉伸过程定量研究

20

作者 黄少雄 《水利水电技术》 北大核心 2020年第8期201-208,共8页

为了从细观层面上定量研究混凝土动荷载作用下的破坏过程,以正弦波动力荷载作用下的混凝土CT试验为基础,编制了基于差分盒维数理论的分形维数计算程序,分别研究了混凝土试样三个断面大统计区域和感兴趣区域上的分形维数随加载过程的变... 为了从细观层面上定量研究混凝土动荷载作用下的破坏过程,以正弦波动力荷载作用下的混凝土CT试验为基础,编制了基于差分盒维数理论的分形维数计算程序,分别研究了混凝土试样三个断面大统计区域和感兴趣区域上的分形维数随加载过程的变化过程,通过分析混凝土试样在加载过程中分维数的变化规律,探讨了分维数变化与损伤裂纹演化过程的关系。结果表明:正弦波动力拉伸荷载作用时混凝土试样中一般有多条裂纹同时萌生,但当主裂纹形成后,次生裂纹会闭合,主裂纹会抑制次裂纹的发展,且裂纹大致与拉荷载方向垂直,破坏形式属于脆性断裂,损伤裂纹表面平整,裂纹沿材料强度较弱的区域发展;混凝土试样各断面分形特征明显,分形维数能较好地描述混凝土损伤裂纹的演化规律,可作为研究混凝土裂纹演化的定量参数;感兴趣区域分维数的变化更明显,更有利于描述混凝土受力破坏时内部的应力集中、应变局部化和损伤裂纹的演化规律。 展开更多

关键词 混凝土 CT试验 差分盒维数 损伤演化规律

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