[发明专利]土石混合体三维细观结构重建与分析方法及系统

摘要

本发明提出一种土石混合体三维细观结构重建与分析方法及系统，该方法包括制备土石混合体试样；对土石混合体试样进行CT扫描以得到土石混合体试样的CT断层图像序列；获取CT断层图像序列中每一张CT断层图像中的块石断面区域，并对块石断面区域进行分割以得到多个独立的块石断面；对每一张CT断层图像中的多个独立的块石断面进行配准，并根据配准结果生成块石的三维细观结构模型；对块石的三维细观结构模型进行分析以确定土石混合体试样的含石量、粒度分布、块石空间分布、块石几何特性和块石形态特性。根据本发明的实施例可方便地生成三维细观结构模型，并具有土石混合体分析结果精确、可靠的优点，同时也可直接用于数值计算分析。

主权项

一种土石混合体三维细观结构重建与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：制备土石混合体试样；对所述土石混合体试样进行CT扫描以得到所述土石混合体试样的CT断层图像序列；获取所述CT断层图像序列中每一张CT断层图像中的块石断面区域，并对所述块石断面区域进行分割以得到多个独立的块石断面；对所述每一张CT断层图像中的多个独立的块石断面进行配准，并根据配准结果生成块石的三维细观结构模型，进一步包括：依次对每一张CT断层图像上的所有块石断面的边界进行识别与编号，并计算每个块石断面的几何特征指标；对所有CT断层图像上的块石断面的边界进行配准以得到所述配准结果，所述配准的步骤包括：将获得的相邻CT断层图像切片内的分块标注的每个块石断面边界信息，根据其形态特性及空间位置进行匹配识别，得到构成每个块石的所有CT切片上的块石断面边界；根据所述块石断面的几何特征指标和所述配准结果生成块石的三维细观结构模型，生成所述三维细观结构模型的步骤包括：根据匹配后的块石断面信息，构建表征每个块石表面的三角网格，建立土石混合体试样内部所有块石的三维模型；以及对所述块石的三维细观结构模型进行分析以确定所述土石混合体试样的含石量、粒度分布、块石空间分布、块石几何特性和块石形态特性。