基于真彩色的磨粒分形维数计算系统的设计

磨粒的分形多为无规分形,其分形维数计算比有规分形维数复杂得多, 利用计算机来完成分形维数计算是一种有效方法.作者阐述了分形维数的定义和磨粒分形维数计算方法、无标度区间的计算原理,基于真彩色图像处理原理,设计了磨粒分形维数计算的硬件系统;在软件设计中,引入了无标度区间的计算,克服了原有磨粒分维计算方法的不足,利用Visual C++完成了基于Windows平台的磨粒分形维数计算程序的设计,为运用铁谱技术研究磨粒的复杂特征提供了计算工具.     

分形图维数在CAD中的应用

分形几何的一个重要应用是在计算机上模拟产生不规则的几何图形，而一个分形图不能只凭视觉上判断和直观感觉衡量，必须要有客观的数量尺度，维数是判断两个分形几何对象是否一致的衡量尺度，在一定数度范围内计算出分形图的维数具有较大的应用价值，广西分形的维数作了一些探讨。     

多孔介质微观孔隙结构分形特征及分形系数的意义

依据孔隙结构的球体模型和毛管束模型 ,推导出两种模型的孔隙体积表达式和两种模型分形维数间的关系式。计算结果表明 ,基于毛管束模型的分形维数总比基于球体模型计算的分形维数小 1,分形系数的物理意义在于它反映了孔隙的发育程度。基于毛管束模型 ,利用压汞数据计算了西峰油田长 8储层多孔介质微观孔隙的分形维数 ,同时给出了分形维数与孔隙度、渗透率等地层参数的关系曲线。分析结果表明 ,该区孔隙结构具有分形特征 ,分形维数为 1～ 2。分形维数越大 ,多孔介质微观孔隙分布的非均质性越强 ;分形系数越大 ,孔隙越发育 ,储层物性越好。     

多孔介质微观孔隙结构分形特征及分形系数的意义

依据孔隙结构的球体模型和毛管束模型,推导出两种模型的孔隙体积表达式和两种模型分形维数间的关系式。计算结果表明,基于毛管束模型的分形维数总比基于球体模型计算的分形维数小1,分形系数的物理意义在于它反映了孔隙的发育程度。基于毛管束模型,利用压汞数据计算了西峰油田长8储层多孔介质微观孔隙的分形维数,同时给出了分形维数与孔隙度、渗透率等地层参数的关系曲线。分析结果表明,该区孔隙结构具有分形特征,分形维数为1～2。分形维数越大,多孔介质微观孔隙分布的非均质性越强;分形系数越大,孔隙越发育,储层物性越好。     

基于GIS的地学信息的分形处理方法

讨论了用分形理论和方法处理基于GIS(Geographic Information System)的地质勘探数据信息的几种分形数值计算方法。利用分形理论中分维计算的公式和方法,提取出能够描述“散乱”与“复杂”的地质勘探数据信息特征的量化指标——分形维数。在简要介绍分形数学原理的基础上,给出了线状要素和面状要素两种情形分形维数的数值算法及计算流程。本文所叙述的分形数值计算方法简明直观,可用来解决其他应用领域的同类问题,具有广泛的适用性。     

基于MATLAB图像分维数的计算

利用MATLAB的图像处理和数值计算功能,通过编写MATLAB程序计算Sierpinski垫圈图形分形维数,结果表明该方法是准确的、合理的.通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞围岩破坏微观图像(SEM图像)进行处理,计算出图像的分形维数.     

高速压制粉末散体空间分形维数及热传导

基于分形理论,利用粉末散体空间的堆积密度、粉末颗粒的密度和孔隙介质的密度,推导出了计算粉末散体空间分形维数的公式;利用等效热阻法建立了粉末散体空间有效热导率的串联分形模型,并给出了考虑热辐射条件的有效热导率的计算公式.通过分形维数和有效热导率计算公式的函数曲线,分析了堆积密度对分形维数以及分形维数、温度对有效热导率的影响,结果表明：粉末散体空间分形维数随堆积密度增大而增大,有效热导率随分形维数增大而减小,随温度升高而增大.     

基于分形特性PIM成形坯导热率的计算

分析了粉末注射成形坯的分形特性,给出了其剖面颗粒面积分形维数的一般计算方法;利用剖面颗粒表面分形维数,计算了粉末注射成形坯剖面颗粒的各向异性局部面积占有率.进而基于多孔介质导热率的分形模型,推导出了粉未颗粒和粘结剂串并联及无量纲时的粉末注射成形坯各向异性有效导热率的计算公式,并以铁粉成形坯为例分析了有效导热率与剖面颗粒分形维数的关系.结果表明粉末注射成形坯的导热率随着分形维数的增加而增大.     

基于分形理论的雷电冲击土体等离子体通道发展研究

等离子体通道对岩土体破坏过程具有内动力作用，针对雷电冲击岩土体后的等离子体通道发展进行研究，从电击穿的角度构建岩土体击穿通道的随机概率模型，采用拉普拉斯方程计算电场，引入分形理论计算发展概率，得到等离子体通道路径模拟图。采用盒维数法计算分形维数来反映等离子体通道发展情况，分析了土体电阻率、雷电流幅值及内部电压降对分形维数的影响规律。结果表明：随着土体电阻率增大，分形维数逐渐减小；随着雷电流幅值增大，分形维数逐渐增大；随着土体内部电压降增大，分形维数逐渐增大，且在土体电阻率越小时，分形维数变化越显著。研究证明，运用二维图像方式直观表现出岩土体内等离子体通道发展，并利用分形几何定量描述岩土体内等离子体通道的发展规律，有助于预测岩土体破坏过程的发展，便于进一步研究岩土体电击穿的物理本质。     

基于岩屑分形理论的岩石力学参数实时评价方法

现有的岩石力学参数获取方法依赖于钻井取心和测井资料,具有较大的时效限制。将分形几何理论应用于岩石力学参数实时预测的研究中。首先,利用完钻井深层岩心开展力学测试,建立岩石力学参数与多项测井物理量多元统计学模型。然后,开展上返岩屑颗粒的分形维数测试,并依据测井岩石力学模型计算出岩屑原位地层的岩石力学参数,将这些力学参数与岩屑分形维数建立统计学关系式。以准噶尔盆地玛湖凹陷Ma123井为例,通过测试上返岩屑的分形维数,进而实时计算出岩石的力学参数。完钻测井后基于测井反演模型绘制出该井岩石力学参数剖面。两种方法对比认为,基于岩屑分形维数计算的岩石力学参数具有较高的精度(误差小于10.9%)。同时,通过实践总结出一套基于录井岩屑分形理论的岩石力学参数的实时预测方法。该研究成果拓展了分形岩石力学的应用领域,为岩石力学参数的实时预测提供了新思路。     

图像分维数特征提取的算法及分析

研究了分维数理论在图像特征提取上的应用，在分析图像分维数计算原理的基础上，提出了一种计算分维数及其辅助特征的方法，并进而研究噪声、遮挡及图像灰度对比度对分维数值的影响。实验结果表明，分维数反映了图像的纹理性质，加入图像噪声、云层遮挡或提高图像对比度都会使分维数不同程度的增大。     

两种线分维及线分维与面分维间关系

分别用二次电子扫描线法和垂直抛面法对不同回火制度的３０ＳｉＭｎＣｒＮｉＭｏＢ钢的冲击断口表面的分维数进行了数量。通过研究发现：平行裂纹扩展方向的分维更适合于描述材料韧性的变化。     

基于遥感图像的城市形态分维计算网格法的实现

在城市的分形研究中,常会计算其分维数,用分维数刻画城市的分形特征。作者以计算北京城市形态的分维数为例,介绍2种用网格法计算分维的方法:矢量法和栅格法。矢量法是在ArcView平台下通过叠加分析完成的,栅格法则是在Matlab环境下编程实现的。文章还将从实现过程、适用程度和计算结果3个方面对这2种方法作比较,得到的结论为矢量法和栅格法各有长短,各有适用场合。在具体的应用中,应根据实际情况选择合适的方法。     

基于遥感图像的城市形态分维计算网格法的实现

在城市的分形研究中,常会计算其分维数,用分维数刻画城市的分形特征.作者以计算北京城市形态的分维数为例,介绍2种用网格法计算分维的方法:矢量法和栅格法.矢量法是在ArcView平台下通过叠加分析完成的,栅格法则是在Matlab环境下编程实现的.文章还将从实现过程、适用程度和计算结果3个方面对这2种方法作比较,得到的结论为矢量法和栅格法各有长短,各有适用场合.在具体的应用中,应根据实际情况选择合适的方法.     

纳米ZnO晶须的分形维数及其特征

纳米ZnO晶须具有四根向空间拓展的针，此四针状晶须可用分形维数对其形貌进行表征。纳米ZnO晶须的针愈长，其维数愈大，其比表面积与分形维数成正比，呈指数关系。具有最大分维维数的纳米ZnO晶须有着良好的光吸收性能，将它们少量添加于黑化吸收剂中，可改善钢的激光淬火工艺。     

Application of Wavelet Fractal Dimension Estimation Method on Flood Season Staged

Floodwater utilization is an important content in flood management. Controlling the limit water level of reservoir by stage is one of important contents in the management of multi-purpose reservoir＇s floodwater utilization for the sake of more benefits, and reasonable division of stage in flood season is precondition of controlling the limit water level by stage. On the background of Three Gorges Reservoir floodwater utilization management and on the foundation of self-similarity of hydrological series, determining the number of flood season staged in base of conventional statistical method, choosing the Db4 wavelet and Mallat algorithm, the computation mode of wavelet fractal dimension estimation method is proposed and each stage＇s fractal dimension is computed, then the final flood season staged is obtained. The results demonstrate the stages of Three Gorges Reservoir determined by using wavelet fractal dimension method are consistent with that from conventional method, but the fractal dimension results by former method are easier, more stable and objective which ensures the feasibility of the wavelet fractal dimension method applying in flood season staged. The obtained results are the base of deep coping with floodwater utilization management, also are the decision-making gist for the flood forecast, flood control and water allocation reasonably of Three Gorges Reservoir.     

分形理论在织物折皱评定中的应用

利用计算机图像处理评定织物折皱.在全面分析了织物折皱图像的分形特征基础上,提出利用格栅法计算析皱图像灰度曲面的分维数,以此评定织物的折皱起伏情况.探讨了利用相似维数分析评价折皱图像的折皱纹理的形态复杂度.实验表明利用分形理论可以描述织物折皱特征,并对折皱性能进行评价.     

四川旱涝时间分布的变维分形特征

应用变维分形法分析了四川旱、涝的时间分布特性,并将此特性与经典统计分析的时间分布特性进行了灰关联分析比较．结果表明变维分形法分析旱、涝的时间特性具有较普遍的意义,揭示了两种分析方法之间有内在联系     

硫氧还蛋白还原酶结构分形研究

提出并应用改进的分形方法对硫氧还蛋白还原酶(TrxR)结构进行研究。建立了适用于TrxR的分形及数据处理方法。发现正常的TrxR的结构分维值约为1.33,氧化后结构分维值增大。提出了蛋白质结构分维值是表征蛋白质分子状态的重要特征之一的观点,并结合TrxR验证了该观点。提出了药物分子分维值应与靶酶的结构分维值相契合的观点,并结合以TrxR为靶点的药物研发实验验证了该观点。     

基于分维像的红外弱小目标检测方法

针对红外图像的特点及分形分维的特性,提出了基于分维像的红外弱小目标检测方法.用滑动窗口在红外图像上滑动,根据分形布朗运动计算出窗口分维作为该窗口中心像素的分维,这样就可以计算出图像每一像素的分形分维,并以此为元素构造成分维像.在分维像中,人造目标的分维值小于自然背景的分维值,适当地选取阈值就可以把目标检测出来.实验结果表明,用分维像的方法检测红外目标可以取得很好的效果.