利用CT图像三维重建软件VGStudio对流纹岩1

利用CT图像三维重建软件VGStudio对流纹岩1#岩样的CT图像进行后期三维重建，该软件可以将重建后的三维图像可视化处理，通过调整不同的色彩对比度能够对岩样内部的孔隙、裂缝等缺陷进行观察。

重建后得到的1#岩样整体三维图见图3-21，从图中可看出可视化处理后，可以清晰的观察到岩样内部的模拟井筒及天然孔隙分布情况。

图3-21 流纹岩1#岩样CT图像三维整体图图3-20中给出了1#岩样模拟压裂实验前后不同的CT图像和连续变化的张数，由于水力裂缝只在这些CT图像上发育较为明显，因此重点对这部分的CT 图像进行后期三维重建图，图3-22是该岩样的水力裂缝延伸部位CT图像的三维重建图。

图3-22流纹岩1#的水力裂缝部位CT图像三维图仔细分析压前和压后的CT图像后，可以观察到凝灰岩3#岩样形成的水力裂缝近乎是从岩样中的天然裂缝处起裂，并沿着该天然裂缝扩展，最终形成一条贯穿岩样的主裂缝，而且该主裂缝从天然裂缝的两翼开始起裂，并沿着该方向扩展贯穿岩样。

上述的实验结果和CT图像的对比，说明若火山岩储层中存在延伸比较远的天然裂缝时，天然裂缝会对水力裂缝的起裂和扩展产生很大的影响，本次实验结果说明压裂后形成的水力裂缝会完全沿着原天然裂缝起裂和扩展。

因此，在现场压裂施工前，要正确认识储层中的天然裂缝，充分利用天然裂缝，形成利于油气开发的人工裂缝。

图3-31 凝灰岩3#实验前后的CT图像（78-81张，左为压前，右为压后）图3-32是凝灰岩3#岩样实验前后CT图像的三维重建示意图，（a）和（b）是实验前的岩样CT图像三维图，（c）和（d）是实验后岩样的CT图像三维图。

从图中（a）和（b）观察发现虽然该岩样表面的天然裂缝发育较为明显，但是经过可视化处理后发现岩样内部的天然裂缝发育并不是很明显的；图3-31已清晰的显示该岩样的水力裂缝完全沿着天然裂缝起裂、扩展，而观察图中的（c）和（d）可以发现该岩样表面的原天然裂缝与（a）和（b）相比较更明显、缝宽有所增加，仔细观察可视化处理后的三维图可知岩样内部的水力裂缝已明显的扩展延伸并贯穿了整个岩样。

岩石三维图像裂缝提取方法夏晨木;滕奇志;卿粼波;吴晓红;何小海【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2018(054)017【摘要】提出一种新的岩石三维图像裂缝提取算法.首先对三维岩石孔隙模型的每个连通分量执行表面重建、拉普拉斯网格平滑、网格简化等操作.根据三角网格面积和网格单位法向量方向特征,将三角网格划分为不同类别.利用形状因子判定每个三角网格类构成的三维空间结构是否具有裂缝特征.对具有裂缝特征的三维空间结构所包含的体素点集执行形态学膨胀操作,并与原始三维岩石孔隙模型连通分量的体素点集进行逻辑与操作,与操作结果即岩石裂缝.实验结果表明,该方法具有较好的裂缝提取效果.【总页数】6页(P186-191)【作者】夏晨木;滕奇志;卿粼波;吴晓红;何小海【作者单位】四川大学电子信息学院图像信息研究所,成都 610065;四川大学电子信息学院图像信息研究所,成都 610065;四川大学电子信息学院图像信息研究所,成都 610065;四川大学电子信息学院图像信息研究所,成都 610065;四川大学电子信息学院图像信息研究所,成都 610065【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.多个空间高斯源信号情况下成组三维图像特征提取方法 [J], 武兴杰;曾令李;李明;沈辉;王晓红;胡德文2.基于3D打印与三维图像处理的服装信息提取方法研究 [J], 董雪峰;朱宁3.三维图像视觉下运动关键特征的提取方法改进 [J], 乔良4.基于体波有限频层析成像的青藏高原南部和中部下方印度大陆岩石层俯冲和撕裂的三维图像 [J], Xiaofeng Liang;Changqing Sun;Shaokun Si;Haiqiang Lan;Jiwen Teng;左思成(译);梁晓峰(校);朱玉萍(复校);Yun Chen;XiaoboTian;Yongshun John Chen;James Ni;Andrea Gallegos;SimonL.Klemperer;Minling Wang;Tao Xu5.岩石三维图像重建算法分析 [J], 方莹莹;滕奇志;何小海;杨晓敏;李征骥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于CT的岩石三维裂隙定量表征及扩展演化细观研究一、本文概述随着科学技术的发展，尤其是计算机断层扫描（CT）技术的广泛应用，岩石内部细微结构的研究进入了全新的阶段。

岩石作为一种典型的非均质材料，其内部存在着大量复杂的裂隙结构，这些结构对岩石的物理力学性质具有重要的影响。

因此，对岩石裂隙进行定量表征及扩展演化的细观研究，对于理解岩石的力学行为、预测地质灾害、优化岩石工程设计等都具有重要的理论和实践意义。

本文旨在通过基于CT的岩石三维裂隙定量表征及扩展演化细观研究，深入探讨岩石内部裂隙的三维几何特征、分布规律以及在外界条件作用下的扩展演化过程。

研究内容包括但不限于：利用CT技术获取岩石内部裂隙的三维图像数据，通过图像处理和分析技术提取裂隙的几何参数，建立裂隙的三维模型；分析裂隙在不同尺度下的分布规律和统计特性，揭示裂隙网络的复杂性；研究在外部应力、温度、渗流等条件下，裂隙的扩展演化规律和机制，预测岩石的破坏行为。

本文的研究方法和技术手段包括CT扫描技术、图像处理技术、三维建模技术、统计分析方法以及数值模拟技术等。

通过这些方法的综合运用，期望能够实现对岩石裂隙的精确表征和深入理解，为岩石力学和相关领域的研究提供新的思路和方法。

本文的研究结果也将为岩石工程的实践提供有益的参考和指导。

二、岩石三维裂隙CT扫描技术与数据处理岩石的三维裂隙定量表征首先依赖于高精度的CT扫描技术。

CT 扫描技术，即计算机断层扫描技术，以其非破坏性、高分辨率和强大的三维重建能力，在岩石力学、地质工程和其他相关领域得到了广泛应用。

CT扫描通过获取物体内部不同角度的射线投影图像，再经过特定的算法重构出物体的内部三维结构，为岩石内部裂隙的精细观察提供了有力手段。

在岩石CT扫描过程中，首先需要对岩石样品进行预处理，如表面清洁、固定和标记等，以确保扫描结果的准确性和可对比性。

随后，将岩石样品置于CT扫描设备中，通过精确控制扫描参数，如射线能量、曝光时间、扫描角度等，获取高质量的投影图像数据。

不同分辨率岩石CT图像的优化处理方法耿冲;杨永飞;高莹【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)002【摘要】数字岩心技术在油田开发中得到了越来越多的应用,CT图像处理的准确性是数字岩心技术在石油行业应用的关键.针对同一砂岩进行了三次不同分辨率的CT扫描实验,对获得的三组图像数据分别基于三种图像滤波算法进行处理;并对比分析了各种方法的处理效果,总结出不同分辨率岩石CT图像的最优处理方式.结果表明,随着分辨率增加,CT图像中噪声点总量增加,相边界灰度梯度减小;三种滤波算法中中值滤波和非局部均值滤波在边界信息保护方面效果最好,各向异性扩散滤波除噪能力最强;岩石CT图像在较低分辨率下非局部均值滤波和中值滤波的处理结果均比较理想,对于中等分辨率图像各向异性扩散滤波效果最佳,高分辨率下需要使用非局部均值滤波与各向异性扩散滤波综合处理才能取得理想效果.【总页数】4页(P1-4)【作者】耿冲;杨永飞;高莹【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580【正文语种】中文【中图分类】P319.32;O241.6【相关文献】1.扫描野中不同位置对螺旋CT图像Z轴空间分辨率影响的实验研究 [J], 雷雨;陈静;唐继尧2.CBCT图像的优化处理方法研究 [J], 闵小平;陈传本;柏朋刚3.不同岩石质量等级下的不同进路参数优化选择 [J], 赵书尧; 王辉; 王伟4.不同岩石质量等级下的不同进路参数优化选择 [J], 赵书尧; 王辉; 王伟5.富硒大米中铬含量的测定及不同前处理方法优化研究 [J], 昝川南;覃菲菲;杨方方;刘常凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于纳米CT数据的页岩岩样三维重构
本报告旨在详细介绍一种基于纳米CT数据的页岩岩样三维重
构的方法。

这项工作是为多学科研究而开展的，特别是在植物、动物和地质生物物质微观分析领域。

通过使用纳米CT技术，
我们能够对自然界中微小结构进行更精细的研究，并可以获得精确真实的图像。

首先，在准备重构过程中，我们使用应用程序开发软件，如
3D-DOCTOR或IMAGING PROCESSING TOOLKIT，将原始
纳米CT数据转换为体素，即立方体形式的网格结构。

随后，
我们使用此结构来执行三维重构的工作，由此获得的结果将是一个三维模型。

接下来，我们使用复杂的几何计算算法来实现重构，并修正所有细节，从而优化重建图像的外观和精确度。

为了进一步提高图像性能，我们可以利用不同的渲染引擎，例如VRAY、UNREAL RENDER等，将模型渲染出来。

最后，我们获得的三维重构结果可以用于实现基于结构的分析，如蒙特卡洛模拟、自然交互技术、医学成像分析和工程机械力学分析。

此外，这些结果也可以用于其他学科的研究，如研究特定类别页岩样岩石的物理性质和力学性质等。

总之，由于其中含有大量细节和复杂计算，基于纳米CT数据
的页岩岩样三维重构是一项复杂的工作，但有助于我们更深入地了解页岩岩样岩石的真实结构，以及它们之间的比较研究。

三维数字图像相关方法在岩石复合型断裂实验中的应用作者：栾玥琪来源：《科学与信息化》2018年第02期摘要作为一种准脆性材料，岩石在破坏过程中会出现过程长度区、裂缝口张开位移等断裂特征，这使得岩石的动态断裂问题的研究比其他固体材料的研究要复杂得多。

应变片法等传统方法无法直接测得全场位移，不利于研究岩石在动态断裂下的各项指标。

三维数字图像相关法能够在不接触试件的前提下快速、精确地测得全场变形，解决了以往实验当中因不能直接、准确测定裂纹尖端位置和扩展方向，而无法准确取得应力强度因子、临界变形场等难题，被很好地运用于工程实际与实验研究当中。

关键词岩石力学；三维数字图像相关法；复合型动态断裂；有限元分析前言岩石等脆性材料的抗拉强度远远小于其抗压强度，因此拉伸破坏成为此类材料的主要破坏方式之一[1]。

岩石具有极为复杂的细微观结构，其复合型动态断裂的研究因惯性效应和率相关效应而困难重重，非完全弹性材料的断裂过程中发生能量耗散，从而在岩石材料中产生不可逆的塑性区域，形成岩石断裂的过程区。

过程区的存在使得岩石的断裂不可简单运用线弹性断裂力学的方法来研究。

作为自然界中存在最广泛的地质材料，岩石与人类工程建设和生产生活有着极为密切的联系[2-4]。

因此，如何通过实验测得岩石在不同类型的断裂下的各种力学参数，揭露岩石的破坏机制，具有重要的学术价值和实际意义。

关于岩石的断裂破坏的研究已经进行了多年，但迄今为止，岩石的动态力学性质的研究仍存在着许多问题尚未得到解决，有待进一步的研究。

岩石中的非均质部分，即成分和结构复杂，和构造运动破坏的残迹一同构成了非连续性特征，使得岩石力学的有关研究比起一般的固体材料研究要复杂困难得多。

岩石是一种典型的含有缺陷的脆性材料，其破坏的实质是内部微裂纹的产生、扩展和贯通[5]，裂纹按照力学特性，可分为Ⅰ型（张开型），Ⅱ型（滑开型）和Ⅲ型（撕开型）。

目前为止，纯Ⅰ型断裂问题是国内外学者的长期研究内容，大部分实验研究的是Ⅰ型破坏下岩石的各项参数，但实际工程中，Ⅰ-Ⅱ复合型断裂占据了相当大的比例[6]。

利用PS高级技巧制作逼真的石头和岩石纹理效果Photoshop（PS）是一款功能强大的图像处理软件，它提供了许多高级技巧，让我们能够制作逼真的纹理效果。

本文将介绍如何利用PS高级技巧制作逼真的石头和岩石纹理效果。

1. 准备工作在开始制作石头和岩石纹理之前，我们需要准备一些相关素材。

你可以在互联网上搜索石头和岩石的照片，或者自己拍摄一些石头和岩石的照片作为素材。

确保照片足够清晰，以便后续处理。

2. 混合模式和图层样式在PS中，我们可以利用混合模式和图层样式来制作逼真的纹理效果。

首先，将石头或岩石的照片导入PS中，并将其作为背景图层。

然后，复制该图层并更改混合模式为"叠加"或"柔光"，这样可以增加纹理的对比度和细节。

接下来，添加一些图层样式，如阴影、高光、描边等，以使石头或岩石看起来更加逼真。

3. 制作石头的表面纹理石头的表面通常具有各种颗粒和裂纹的纹理。

我们可以利用PS的滤镜和工具来绘制这些纹理。

首先，选择"滤镜"菜单下的"渲染"选项，尝试使用"云彩"、"钢笔"或"巴斯"渲染器来添加各种颗粒效果。

然后，利用笔刷工具在石头上绘制出一些裂纹和纹理。

你可以使用不同大小和不透明度的笔刷，以模拟出石头的不规则表面。

4. 制作岩石的质感岩石的质感通常是由各种颜色和纹理组成的。

我们可以利用PS的调整图层来调整岩石的色调和饱和度，以使其看起来更加真实。

选择"图像"菜单下的"调整"选项，尝试使用"色相/饱和度"、"曲线"或"色阶"等调整图层，调整岩石的颜色和亮度。

此外，你还可以使用"油画"、"钢笔"等工具来绘制岩石的纹理，以增加其质感。

5. 添加光影效果为了使石头和岩石看起来更加逼真，我们需要给它们添加一些光影效果。

基于局部CT图像的岩心三维图像重构汪杰;滕奇志【期刊名称】《计算机与数字工程》【年(卷),期】2012(040)001【摘要】文章以岩心局部高分辨率CT图像为参考,提出将数字重建得到的多组形态各异但特性与真实岩心一致的重建图像进行拼接,并采用基于高斯模糊的拼接算法对拼接结果进行后续处理,最终得到岩心三维图像.结果表明,该方法能够较快重构出岩心高分辨率三维图像,同时基于高斯模糊的拼接算法能够在不改变重建图像孔隙度和特性的情况下改善拼接效果.%Based on the high-resolution CT images of local core, this paper proposes making some image sequences getting from digital reconstruction methods together, which has different forms but has the same statistical characteristics as real core. And Gaussian Blur is used to process the connected images in order to get the three-dimensional images of core. The result shows that the proposed method can get the high-resolution three-dimensional images of core quickly and the Gaussian Blur can also improve the connected result without changing the porosity and characteristics of the reconstructed images.【总页数】4页(P97-100)【作者】汪杰;滕奇志【作者单位】四川大学电子信息学院图象信息研究所成都610064;四川大学电子信息学院图象信息研究所成都610064【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于工业CT图像的岩心孔隙率计算方法 [J], 方黎勇;陈鹏;陈浩2.基于CT图像后处理技术人体骨关节系统三维图像r在影像解剖学学习中的应用价值 [J], 马锦怡;李鹏;喻国艳;吴嘉雪;姚悦;肖雅文3.基于模拟退火的多尺度岩心三维图像融合重建 [J], 孙本耀;滕奇志;冯俊羲;李洋4.基于虚拟现实的骑楼城三维图像重构研究 [J], 孙亚楠;韦玉婷;宫海晓5.基于虚拟现实的骑楼城三维图像重构研究 [J], 孙亚楠;韦玉婷;宫海晓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Vol.37 No.4Dec. 2020第37 4期2020 12核地质科学World Nuclear Geoscience DOI: 10・3969/j ・i s sn.1672-0636・2020・04・007三维X-CT 成像技术在岩石矿物中的应用李伯平，郭冬发，李黎(核工业北京地质研究院&北京100029)［摘要］X 射线计算机断层扫描(X-CT )是一种三维无损成像及分析技术&其原理是利用不同材料对X 射线衰减的差异并基于计算机三维重建生成物体内部对应的3D 结构&从而实现物体内部结构的可视化及量化。

自X-CT 诞生以来，在多个领域得到应用，尤其是 及安保领域$ X-CT 在地质领域的应用相对较晚，相比于传统 石矿物鉴定手段，其 于可在无损状态下获得岩石样品内部三维理结构&结合诸如扫描、体质 石矿物 技术可 ：拓展对岩石矿物的。

通过对工业X-CT 的基本原理、结构以及缺陷等进行概述，针对三维X-CT 成像技术在岩石矿物中的应用研究，主要从X-CT 在三维孔隙、矿物颗粒形态、体以及元素空间分布和量化等几个方面，对近10其在岩石矿物领域的应用进展进行了讨论$［关键词］三维X-CT ；岩石矿物；可视化；进展［中图分类号］P575.5［文献标志码］A ［文章编号］1672-0636(2020)04-0296-20Application of 3D X-CT visualization technologyin rock and mineral researchLI Boping , GUO Dongfa , LI Li(Beijing Research Institute of Uranium Geology , Beijing 100029, China )Abstract : X-ray computed tomography (X-CT ) is a three -dimensional non -destructive imaging andanalysis technology. The principle is to use the difference of X-ray attenuation of materials to generatethe corresponding three -dimensional structure of the object with three -dimensional reconstruction bycomputation & so as to realize the visualization and quantification of the internal structure of the object. Since the foundation , X -CT has been applied in many fields , especially in medical and securityfields. With the development of computer technology & related algorithms & X-ray sources and detector hardware , the resolution and artifact elimination of X-CT have been greatly improved , thus expandingthe application of industrial X-CT in more fields. The application of X-CT in geology is relatively newbut it has remarkable advantage in rock & mineral identification compared with the traditionalmethods & because it can obtain the 3D texture structure of rock samples in a non -destructive state.Combining with the existing rock mineral characterization technologies such as scanning electronmicroscope , laser ablation inductively coupled plasma constitution spectrum , etc., it can effectivelyexpand our information acquisition of rock & minerals. ?lthough X-CT technology has been applied to［基金项目］中国核工业地质局地勘项目(编号：测D1907)资助。

专利名称：一种基于CT可视化和3D打印的岩样制备方法专利类型：发明专利
发明人：蒋长宝,尹光志,刘晓冬,吴家耀,黄滚,段敏克,陈昱霏,杨阳,李政科,魏财,余塘,魏皑冬,金灼
申请号：CN201910416798.0
申请日：20190520
公开号：CN110126058A
公开日：
20190816
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于CT可视化和3D打印的岩样制备方法，包括对岩石样品进行初始状态的CT扫描实验；对初始状态CT扫描得到的二维图像进行降噪、二值化和分割处理；对处理后的图像通过设定算法或软件建立岩石样品3D数模；将岩石样品孔裂隙作为实体结构，并利用分水岭算法将孔裂隙模型单独提取；对初始状态的孔裂隙模型进行平滑处理，并将3D数模输出格式设定为.stl；以及将输出为.stl格式的孔裂隙模型导入到3D打印机中，并选取与岩样性质相近的透明材料进行3D打印，以获得透明的3D数模。

本发明的有益效果是，模拟式样制作效率高，模拟试样性质与岩石试样性质接近，且多个模拟试样一致性好。

申请人：重庆大学
地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
国籍：CN
代理机构：重庆市前沿专利事务所(普通合伙)
代理人：刘代春
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一种基于工业CT图像的岩心孔隙率计算方法
方黎勇;陈鹏;陈浩
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2014(026)003
【摘要】针对目前基于工业CT图像的岩心孔隙计算中都采用局部自定义区域数据的问题,提出了一种基于岩心图像全部数据的孔隙率计算方法.其中,岩心目标的准确提取是该方法的关键.研究了图像中岩心目标与周边噪音的结构和位置关系,并以此为依据提出了一种工业CT图像的岩心目标提取算法.然后以CT图像中的岩心目标为数据源,通过目标内的孔隙像素与目标像素之比来计算单张图像的岩心孔隙率.而针对岩心的序列CT图像,则通过计算每张图像的孔隙率均值来获得该岩心的孔隙率.最后,以一岩心样本的CT序列图像为例,说明所提方法的准确性和有效性.
【总页数】5页(P240-244)
【作者】方黎勇;陈鹏;陈浩
【作者单位】电子科技大学航空航天学院,成都611731;电子科技大学数学科学学院,成都611731;中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳621900
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.72
【相关文献】
1.基于室内照度要求的穿孔金属板孔隙率计算方法研究 [J], 袁景玉;王策;王婧
2.一种基于时空MRF的工业CT图像序列分割方法 [J], 程云勇;张定华;金炎芳;张
顺利
3.基于局部CT图像的岩心三维图像重构 [J], 汪杰;滕奇志
4.基于GIS的固化污泥微观结构的三维孔隙率及分形维数的计算方法 [J], 易进翔;李磊;王亮;薛飞
5.一种基于数字岩心技术的岩石等效电参数计算方法 [J], JIN Zhao;WANG Fan;GUO Chen;HE Zhi-Li;WANG Xiao-Li
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