水泥水化過程的計算機模擬算法分析.pdf

1、NIST的Bentz等人提出了基于數(shù)字圖像的水泥水化計算機模擬模型。他們使用掃描電子顯微鏡(SEM)采集水泥漿體二維截面的背散射電子(BSE)圖像和X-射線圖像，然后用一種基于判定樹的算法從采集的二維圖像中分割出組成水泥漿體的各相，并進一步得到各相的空間分布特征數(shù)據(jù)，如面積分數(shù)和周長分數(shù)等。在此基礎(chǔ)上重建水泥漿體的初始三維微結(jié)構(gòu)，然后用一套基于元胞自動機的水泥水化規(guī)則來操縱微結(jié)構(gòu)中的所有像素，從而達到模擬水泥水化過程的目的。本文從二維S

2、EM圖像的分割處理入手，在研究和分析Bentz等人的圖像分割算法的基礎(chǔ)上，將圖像分割問題轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像匹配問題，從數(shù)字圖像處理的角度，提出了一種新的基于相關(guān)度量的圖像分割算法。新算法采集水泥截面上Ca、Si、Al、Fe、S、K、Mg的二維X-射線圖像，將這些圖像同一點處的灰度值正規(guī)化并按一定的順序排列后寫成向量的形式，稱為該點的特征向量。通過水泥中各相的化學(xué)組成以及數(shù)值試驗確定了水泥中待分割相的特征向量，稱為基準點；然后對二維圖像中的每