以電腦斷層掃描量測大地材料內部裂縫與組構｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	呂彥標 Yan-Biao Liu
論文名稱：	以電腦斷層掃描量測大地材料內部裂縫與組構 Measuring inner Crack and Construction of Geo-Material by using Computed Tomography Scan
指導教授：	田永銘 Yong-Ming Tien
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering
畢業學年度：	100
語文別：	中文
論文頁數：	115
中文關鍵詞：	粒徑分佈、體積比、影像處理、裂縫寬度、電腦斷層掃描
外文關鍵詞：	particle size distribution., block volumetric fraction, image processing, crack width, Computed Tomography Scan
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本研究使用了微米電腦斷層掃描將骨材材料試體和某工程墩柱之混凝土鑽心試體進行掃描，此儀器利用X光能穿透物體之特性，掃描出試體每一層斷面的灰階影像，接著以影像處理(Image Processing)技術分離出內部裂縫和組構，再配合自行撰寫之Matlab程式，計算出內部裂縫寬度及骨材顆粒尺寸、比例和粒徑分佈，並將得出之結果進行定量分析，最後再將全部的斷層影像串聯，建構出內部構造之3D立體模型，以利於觀察裂縫和顆粒整體之分佈情形。

This study use Micro CT Scan to obtain every cross-section image of the in-situ drill core and man-made specimens and then separate crack and aggregate segments by image processing. After image processing, we can measure the crack width and the size, proportion and the particle size distribution of aggregate with the Matlab and then produce the quantification analysis result. Finally, we can use these cross-section images to build 3D reconstruction models for observing the orientation and distribution of crack and aggregate.

摘要　I
Abstract　II
目錄　III
圖目錄　VI
表目錄　XII
第一章	緒論　1
1-1  研究動機與目的　1
1-2  論文內容　2
1-3  實驗架構　3
第二章	文獻回顧　4
2.1  裂縫寬度　4
2.1.1  裂縫寬度定義 4
2.1.2  裂縫間隙寬度之測量 5
2.2  數位影像處理 7
2.3  試體外視粒徑之分佈 9
第三章	試驗方法 11
3.1  試體準備 11
3.2  電腦斷層掃描原理 17
3.2.1  方法特色 18
3.2.2  儀器簡介 19
3.3  試體分析流程 21
3.4  斷層影像編號順序 23
3.5  數位影像處理軟體介紹 26
3.5.1  ImageJ生物影像分析軟體 26
3.5.2  Matlab數學計算程式 28
3.6  數位影像分析流程 30
3.6.1  裂縫影像處理 30
3.6.2  顆粒影像處理 43
3.7  裂縫寬度之量測定義 49
3.8  試體內部組構分析 50
3.8.1  試體斷面面積比和體積比計算 50
3.8.2  顆粒粒徑分析 51
第四章	試驗結果 55
4.1  裂縫寬度量測 55
4.1.1  手動驗證 65
4.2  斷面面積比和體積比量測 67
4.2.1  斷面面積比 67
4.2.2  試體體積比 70
4.3  顆粒粒徑分佈 76
4.3.1  粒徑分佈之推算 76
4.3.2  案例驗證 90
4.4  三維立體影像重建 94
第五章	結論與建議 97
5.1  結論 97
5.2  建議 98
參考文獻 99

                                

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