2018 Fiscal Year Annual Research Report
Observation of pressure solution on rock fracture surface
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16K14306
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
中島 伸一郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70346089)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 岩石 / き裂 / X線CT / 開口幅 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
X線CT画像からの花崗岩き裂開口幅分布測定の高度化を目指した研究を実施した．前年度までの研究から，Canny法に基づくエッジ検出によってき裂面の正確な位置は抽出できる（平成28年度）ものの，鉱物境界やホワイトノイズなどの非き裂エッジをノイズとして除去する作業の効率化が課題となっていた（平成29年度）．ガウスフィルタ等の平滑化フィルタによる画像事前処理はノイズ除去には有効であるがき裂位置の正確な抽出には悪影響を及ぼす．また，画像を小領域に分割してCT値ヒストグラムからき裂を含む小領域を自動判別する処理を検討したところ，画像全体としての非き裂エッジを大幅に除去することには成功したものの，き裂近傍のノイズは除去できない．単一の特徴量だけでは材料のセグメンテーションが困難であることから，本研究では最終的に，複数の特徴量を使って機械学習により材料を識別する方法を採用することとした．手作業により千数百枚を超える教師画像を作成した．同時に，X線CTによるき裂形状計測の精密さに関わる実験を実施した．すなわち，X線CTで計測したラフネス標高分布と，3Dレーザプロファイラで計測したラフネス標高分布を比較し，凹凸の計測精度を比較するものである．レーザプロファイラにはXY面内の測定間隔0.023 mm，Z方向の精度0.0005 mmの測定器を用いた．前年度までの成果から，CT画像については単なる2次元的なエッジ検出では計測エラーが多く生じること，CTによる計測時とプロファイラによる計測時の供試体の姿勢（3次元回転等）を考慮した解析が必要であることが明らかとなっていた．そこで本研究では3次元エッジ検出および姿勢補正法を検討し，CT画像から高精度にラフネスを計測可能であることを確認した．
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[Presentation] Comparison of X-ray CT and 3D laser profiler for rock fracture surface measurements2019
Author(s)
Ueno, T., Yoshida, R., Nakashima, S., Yoshizu, Y., Song, C., Kishida, K.
Organizer
53rd US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium
Int'l Joint Research
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