论文标题中提及到的土石,一般是由作为骨料的砾石或卵石与作为填充料的粘土或砂土组成的松散体,它是介于岩体和土体两者之间的一种特殊地质体。油新华博士把它称之为土石混合体,由于其具有特殊的物理力学特性,因而它是土木工程中一个必需认真研究的课题。自分形几何创立以来,技术人员开始用粗料颗粒分布分维、粗料轮廓分维这些参数指标作为土石混合体微结构研究的依据,并将其与宏观物理力学性质相联系,以获得它们之间的定量关系,进而解释土石混合体的力学行为特性,并以这些参数作为土石混合体工程分类的依据。但目前技术人员只能以纯手工操作的筛分析实验来计算粒度分维数,从而展开对土石混合体微结构研究。该方法准确有效,但适用范围窄,操作不便,极大地制约了工程人员对土石混合体微结构的研究。本文通过大量实验,尝试性地实现了一种利用数字图像处理技术来测量土石混合体分形维数的检测流程,并提出了一种改进的基于二值图的8向跟踪封闭边缘提取算法。本文首先通过实验比较了常用的去噪算法的效果之后得到一种有效的土石混合体去噪算法。随后又以大量实验的方法比对了常用的分割算法并将图像二值化。在二值图的基础上,比对了众多常用的边缘检测算法效果之后,改进了一种基于二值图的8向跟踪封闭边缘提取算法。该算法同时完成封闭边缘提取、降噪以及孔洞的填充,同时为后面周长和面积计算的准确性提供了保障。本文以数字图像技术完成了土石混合体分形维数的检测,减轻了技术人员手工检测的劳动强度,丰富了工程人员开展土石混合体微结构研究的手段,扩大了分形维数的适用范围。同时对基于数字图像处理技术的在其它领域内的分形检测也具有实用参考价值。