基于电镜成像原理的黏土微结构参数提取方法

土体受静、动力作用发生变形的过程必然伴随着微观结构的变化.土体微结构变化的定量化描述是宏微观土力学中非常重要且具有挑战性的内容.提出了一种基于电镜扫描原理、从扫描图像中提取黏土微观结构局部几何信息的方法.首先基于电镜扫描过程中成像二次电子的产生数量、不同逸出方向的电子流强度基本原理和描述方程,从理论上建立了"高亮—阴影"过渡区电镜扫描图像的灰度与上、下两搭接黏土片的相对倾角、间距等局部黏土片排列几何参数间的理论关系.随后将该方法用于真实扫描图像分析,成功提取出成对黏土片的间距和相对倾角,理论预测的遮挡因子—距离关系与实测关系规律一致,证明了该方法的可行性;理论上,该方法受电镜扫描图像中常见的欠"曝光"、过"曝光"、随机噪声缺陷影响较小.