外形研究常見的是對(duì)一些特殊形狀的表征,如棒狀、薄片狀、球狀等。對(duì)棒狀、薄片狀,測量其長、寬、厚即可;接近球形的顆粒,其球形度數(shù)據(jù)也非常重要,通常能測量的是投影面的圓形度,如顆粒有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),要求圓形度達(dá)到95%~98%。
投影面的外形輪廓線的外形定量描述,目前采用的是對(duì)輪廓線在極坐標(biāo)下傅立葉(Rourier)級(jí)數(shù)展開的方法,得到一些Rourier描述符,其低階Rourier系數(shù)表現(xiàn)出外形的主要圖像特征,如零階表示的是圓,加上一階表示出偏心度,加上二階表示出橢圓度,加上三階表示出三角性,加上四階表示出四方性,等等。
外形輪廓線的粗糙程度表述,目前有下面幾種方式:
1、由等效球(或圓)和顆粒實(shí)際封閉曲面(或邊界輪廓線)間半徑均方差度量,記作CR。
2、由等效球體的表面積除以顆粒表面的實(shí)際表面積,或由顆粒投影等效圓截面的周長除以顆粒投影輪廓線的實(shí)際周長度量,記作Cl。
3、Wadell認(rèn)為,按機(jī)械工程上粗糙度定義,凸緣尖峰的尖銳度是主要的,對(duì)摩擦起主要作用。給出的粗糙度Cw,與凸緣點(diǎn)數(shù)目、各凸緣點(diǎn)處曲率半徑以及外形輪廓線的最大內(nèi)接圓半徑有關(guān)。
4、Fourier描述符的高階系數(shù)可反映出輪廓線的粗糙程度,記作CF。
5、我國學(xué)者胡榮澤和其合作者,從旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性著手,認(rèn)為對(duì)稱性的變化速度可反映出外形輪廓線的曲折程度,即粗糙度Cα。
6、粗糙度的分維測量值,記作CD。
以上外形和粗糙度分析,目前皆可在圖像儀上實(shí)現(xiàn)。