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岩矿石地质样品,它是矿产资源的载体,而精准地刻画岩矿石等地质样品的孔隙结构,这对于成矿流体的研究有着极其重要的意义。工业CT技术作为一种无损检测手段,能有效探测物体内部的、原始的、原位的信息,并以图像的形式,形象、直观、清晰展现物体密度分布或结构状况,基于此,可以在不破坏地质样品的前提下,仍然能够刻画地质样品内部结构及其特征。 本论文研究了基于地质样品 CT图像处理的岩石孔隙度测量及孔隙结构三维可视化方法。主要研究内容,包括:地质样品CT图像预处理,图像ROI边缘检测,图像孔隙分割和孔隙结构三维可视化。其中,图像ROI边缘检测和孔隙分割是本文的研究重点。 本论文利用小波模极大边缘检测方法,开展了对地质样品CT图像进行 ROI边缘检测的研究。利用小波变换时频分析工具能有效地对信号奇异性进行检测的特点,论文将其引入对地质样品CT图像进行边缘检测的研究工作中。本文从峰值信噪比、主边缘链数、ROI熵值等参量,证实了基于小波模极大边缘检测方法能够得到地质样品CT图像处理满意的结果。在地质样品CT图像孔隙分割研究工作阶段,鉴于地质样品CT图像中固体物质成分与孔隙成分所占比例相差悬殊,根据地质样品CT图像的这一特征,本论文提出了一种改进的Otsu阈值分割方法。Otsu方法为保证两类间方差最大常导致所求取的阈值失真,本文即针对该不足进行了改进。在两种方法所得结果中,从区域间对比度和熵值缩减率来看,改进后的方法可以很好地弥补Otsu方法用于地质样品CT图像时存在的不足。 本论文通过对采集的17件地质样品进行ICT扫描成像,得到约300幅CT断面图像,开展了广西大厂ZK992钻井地质样品的孔隙度随井深变化趋势的结果分析与讨论;针对福建魁歧晶洞KQ-6地质样品,建立了孔隙结构的三维可视化图形,分析了其孔隙连通情况。研究结果表明,将 ICT技术应用于南岭深部探测中岩矿样精细结构的测量与分析,具有坚实的可行性