石油巖芯CT圖像裂紋分割算法研究.pdf

1、由于石油分布于沉積巖縫隙中，因此沉積巖巖芯裂紋的檢測研究對于地質(zhì)勘查，石油開采具有指導(dǎo)性的意義。工業(yè)CT是一種優(yōu)秀的無損檢測技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)對石油巖芯進(jìn)行斷層成像并獲取CT圖像。通過對CT圖像處理我們可以得到石油巖芯中裂紋分布情況，進(jìn)而測量它的各種幾何參數(shù)。而CT圖像的裂紋分割是裂紋分析和測量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。石油巖芯CT圖像裂紋檢測的主要任務(wù)是對裂紋區(qū)域準(zhǔn)確定位和分割。在石油巖芯工業(yè)CT圖像中，往往包含了大量的背景區(qū)域，背景區(qū)域和巖芯區(qū)

2、域灰度值差別較大，裂紋包含在巖芯區(qū)域內(nèi)部，裂紋區(qū)域細(xì)小，且其和巖芯區(qū)域的灰度差別較小，而背景區(qū)域和巖芯區(qū)域較大的灰度差，影響了分割算法曲線的演化過程，結(jié)果往往是把背景區(qū)域和背景區(qū)域分開，而對裂紋區(qū)域分割效果不理想，因此準(zhǔn)確的分割石油巖芯CT圖像中裂紋相當(dāng)困難。
　　本文圍繞上述問題，展開以下研究：
　　改進(jìn)算法方面，水平集算法是一種基于偏微分方程理論的圖像分割算法，也是當(dāng)今研究較多的有效的圖像分割方法。針對裂紋區(qū)域分割的需求

3、和石油巖芯工業(yè)CT圖像的特點(diǎn)，改進(jìn)了現(xiàn)有的水平集分割算法，實(shí)現(xiàn)對于石油巖芯裂紋的準(zhǔn)確分割。在改進(jìn)的算法中，第一步，先對圖像進(jìn)行中值濾波去噪處理，再對圖像進(jìn)行粗分割得到巖芯的輪廓圖；第二步，調(diào)整背景區(qū)域的灰度值，使背景區(qū)域每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值等于巖芯區(qū)域平均灰度；第三步，背景灰度值調(diào)整后，裂紋區(qū)域得到增強(qiáng)，再對圖像裂紋區(qū)域的分割。實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想，說明改進(jìn)的水平集算法對石油巖芯CT圖像分割有效。運(yùn)用MATLAB的GUI設(shè)計(jì)了巖芯裂紋分割系統(tǒng)，供