ارايه روشي ساده شده براي پردازش تصوير ديجيتالي به‌منظور تعيين شاخص شدت ترك در خاك‌هاي رسي متراكم شده

Development of a simplified image processing technique for determining crack intensity factor of compacted clayey soils

ترك خوردگي در لاينرهاي خاكي از پديده هاي متداول در محل هاي دفن پسماند است كه بر عمل‌كرد لاينرها به شدت تاثير مي‌گذارد. هدف اصلي اين تحقيق، ارايه روشي ساده و قابل اجرا بر پايه پردازش تصوير، به منظور شناسايي و تحليل ترك هاي ايجاد شده در سطح لاينرهاي خاكي در مقياس آزمايشگاهي است. با استفاده از نرم افزار Matlab برنامه اي براي شناسايي ترك و تعيين شاخص شدت ترك تدوين شد. بر اساس نتايج اوليه اين برنامه، پارامتر حد آستانه كه معرف حساسيت برنامه در شناسايي تقابل رنگ‌هاست، به عنوان مهم ترين عامل در تشخيص صحيح ترك هاي موجود در سطح خاك معرفي شد و واسنجي برنامه بر اساس اين پارامتر در دستور كار قرار گرفت. بدين منظور پايلوت آزمايشگاهي بررسي رفتار ترك طراحي و ساخته شد و سه نمونه مختلف خاك رسي، هر كدام با پوشش و بدون پوشش ژيوتكستايل، به‌مدت 10 ماه در معرض شرايط جوي قرار گرفت. پس از ثبت تغييرات الگوي ترك هاي سطحي با استفاده از دوربين ديجيتال و در بازه‌هاي زماني مشخص، 20 درصد از تصاوير با شدت هاي مختلف ترك انتخاب در واسنجي برنامه استفاده شد. در اين فرايند با استفاده از نرم افزار فتوشاپ و تكنيك روي‌هم گذاري، ضريب كاليبراسيون ترك يابي تعيين و به برنامه اضافه شد و با استفاده از برنامه كاليبره شده، شاخص شدت ترك در همه تصاوير محاسبه شد. هم‌چنين دقت برنامه در تعيين شاخص شدت ترك بررسي شد كه نتايج اين صحت سنجي، حاكي از عمل‌كرد مناسب برنامه پيشنهادي در تعيين شاخص شدت ترك در سطح خاك هاي رسي متراكم شده است.

Desiccation cracking commonly occurring in compacted clayey soils typically used as landfill liners can result in poor hydraulic performance of the liner. In this research, a simplified image processing technique was developed in order to characterize desiccation cracking intensity in compacted clayey soils. Three pairs of compacted clayey soils were studied in a relatively large scale experiment to evaluate the effect of geotextile cover on desiccation cracking under real-time atmospheric conditions. Digital images were taken from the surface of the soils at certain time intervals for 10 months and were analyzed to determine crack intensity factor (CIF). The key parameter to identify cracks as accurately as possible was found to be sensitivity. Calibration process was based on using %20 of the images with different crack intensities whose crack dimensions and therefore CIF values have been already measured to compare to program output. A calibration coefficient for sensitivity was accordingly determined based on the average difference between the sensitivity introduced by the program and the actual sensitivity calculated based on an overlaying process. Result of verification of this methodology indicated that it can be reliably used to determine CIF of compacted clay soils in a simple yet accurate manner.