砂箱砂体CT断层序列图像三维模型重构系统设计

摘要

构造物理模拟实验是研究地质构造的一种有效手段，是帮助地质学家认识构造变形过程、研究构造形成机制的重要手段，它对石油勘探、地震预测、成矿研究等具有重要意义。对构造物理模拟实验砂箱砂体CT断层序列图像的三维重构研究，可以帮助地质学家直观观察构造物理模拟实验砂箱内部地质体的变形结果。
　　 论文在对构造物理模拟实验砂箱砂体CT断层图像特征进行分析和研究的基础上，提出了砂箱砂体CT断层序列图像三维重构的技术方案和方法流程，并重点针对图像预处理、图像特征提取以及三维重建三个环节进行了深入研究。在图像预处理及图像特征提取方面，通过比较不同的图像增强、图像滤波以及图像特征提取算法对砂箱砂体CT图像的处理结果，分析了各种方法的处理精度和效率，在此基础上，针对砂箱砂体CT断层序列图像模糊、质量差、砂体层与层之间的界限不明显等特征，提出了一种改进的模板匹配算法和一种基于各向异性扩散方程的数学形态学方法，新方法有效地减少了噪声干扰，加强了图像特征，能较完整的提取出有效的砂层标志线。在三维重建环节，利用面绘制和体绘制方法对砂箱砂体CT断层序列图像的适用性进行了重点研究，通过仿真和实验研究，利用MC算法实现了砂箱砂体CT断层序列图像的三维重构，重建后的三维图像结构清晰明了，基本能够满足地质家的需求。

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第1章 绪论

1.1构造物理模拟实验介绍

1.2 CT三维重构背景介绍

1.3砂箱砂体CT断层图像三维重构的难点

1.4本文采取的方法流程

1.5本文的研究内容及结构安排

第2章构造物理模拟实验砂箱砂体CT图像的预处理研究

2.1 CT图像的读入和显示

2.1.1 DICOM文件简介

2.1.2砂箱砂体CT断层图像的读入与显示

2.2砂箱砂体CT断层图像的预处理研究

2.2.1砂箱砂体CT断层图像的剪切

2.2.2砂箱砂体CT断层图像的增强研究

2.2.3改进的二次模板匹配算法

2.3本章小结

第3章 基于构造物理模拟实验砂箱砂体CT图像特征提取研究

3.1基于区域内部象素的相似性的砂箱砂体CT断层图像的分割

3.2基于区域间边界的不连续性的砂箱砂体CT断层图像的分割

3.3基于非线性扩散方程的图像分割算法研究

3.4基于各向异性扩散方程的数学形态学研究

3.4.1数学形态学概述

3.4.2形态学基本算子

3.4.3改进的基于各向异性扩散方程的闭运算算法研究

3.5标志线的骨架化

3.6本章小结

第4章构造物理模拟实验砂箱砂体CT断层图像三维重建研究

4.1 三维重建面绘制方法

4.2三维重建体绘制方法

4.3 MC算法

4.4砂箱砂体CT断层图像的三维重构与显示

4.5本章小结

第5章总结与展望

5.1 总结

5.2不足与展望

参考文献

致谢