[发明专利]基于CT图像的岩心目标提取方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于CT图像的岩心目标提取方法。

背景技术

计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）能够在无损条件下对复杂物体进行检测，实现对被测物体内部结构、密度分布和尺寸等信息的定性分析和定量检测，而不受被测对象内外结构复杂程度影响，故被广泛地应用到机械、岩土和农林业等领域。在岩土领域上利用CT检测，其目的就是对岩石内部的细微结构进行探索和分析。与传统技术如薄片鉴定技术、扫描电镜等相比，CT技术的优势在于在不改变岩石内部的形态、结构条件下，快速准确地获得检测结果。但是，目前的基于CT图像的岩心分析技术通常没有完全利用岩心样本的全部CT图像数据，而是采用自定义区域内的局部CT图像数据，因而存在一定的误差。特别是与传统的物理方法进行验证的时候，会造成样本不一致的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种能够准确获取岩心目标的基于CT图像的岩心目标提取方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于CT图像的岩心目标提取方法，包括以下步骤：

S1.读取岩心的CT图像，并将所得CT图像记为I₀：f(x,y)=g，其中，(x,y)为图像像素坐标，g为图像像素坐标(x,y)对应的灰度值，g∈[0,1]；

S2.岩心CT图像的阈值变换：具体包括以下步骤：

S21.设灰度值变换的阈值为0；

S22.遍历整张岩心CT图像的像素，如果像素的灰度值为0，则保持其灰度值不变，如果像素的灰度值大于0，则将其灰度值设置为1，相应的表达式为f1(x,y)=0g=01g>0,]]>所得二值图像的结果记为I₁；

S3.对图像I₁进行轮廓提取；

S4.对S3所得的每个轮廓进行填充，即将每个轮廓内部的像素的灰度值都设为1，得到图像为I₂：f₂(x,y)；

S5.对S4所得每个连通区域进行像素数目统计，记录每个连通区域包含的像素数目，并对统计结果进行比对，获得具有最大像素数目的连通区域；

S6.将除具有最大像素数目的连通区域外的连通区域的像素的灰度值都设置为零，得到图像I₃：f₃(x,y)；

S7.对图像I₃进行轮廓提取，获得岩心目标轮廓并标记为I₄：f₄(x,y)；

S8.将图像I₃的每个像素的灰度值与原始图像I₀中相应位置的像素的灰度值相乘，即得基于CT图像的岩心目标图像，记为I₅：f₅(x,y)＝f₀(x,y)×f₃(x,y)；

S9.将目标图像I₅与轮廓图像I₄进行加运算，即得基于CT图像的岩心目标及岩心目标轮廓。

进一步的技术方案是，所述轮廓提取具体包括以下步骤：

S31.遍历I₁的每个像素，对于灰度值为1的像素，如果该像素的八个邻域点的灰度值都为1，则将该像素的灰度值设置为零，即可提取I₁中所有轮廓；

S32.按照从左到右、从下到上的顺依次对S31所得轮廓进行八邻域点追踪，获得单值化的轮廓。