數(shù)字多孔介質(zhì)的三維重建算法研究
發(fā)布時間:2023-04-26 02:32
煤炭是目前人類的主要能源之一,并且是全世界開采與使用最多的能源。伴隨著大量煤炭的開采利用,對其儲層巖石的研究具有相當(dāng)重要的意義。儲層巖石的各項物理性質(zhì)和礦藏的勘探開采息息相關(guān),因此研究好儲層巖石,能保障生產(chǎn)安全、穩(wěn)定、高效的運行,同時對后續(xù)的研究工作提供重要的幫助。目前,大多采用CT成像技術(shù)獲取煤巖微觀結(jié)構(gòu),但是這種方法非常昂貴。利用計算機技術(shù),通過采集真實煤巖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),結(jié)合三維重建算法可以得到煤巖結(jié)構(gòu)的三維重建圖像信息。本文主要圍繞以單幅二維煤巖圖像作為原始信息的三維重建算法進行研究,學(xué)習(xí)了針對煤巖三維重建的遺傳算法和有著廣泛運用的多點地質(zhì)統(tǒng)計算法,在此基礎(chǔ)上針對兩者各自的不足進行相關(guān)改進,并進一步對重建結(jié)果進行優(yōu)化。同時為了獲得高質(zhì)量的原始二維圖像,也研究了相位一致算法在煤巖圖像孔隙檢測方面的作用。本文主要的研究內(nèi)容及成果如下:(1)研究了基于相位一致的煤巖圖像孔隙檢測方法。針對經(jīng)典的邊緣檢測算法得到的孔隙特征對圖像的亮度和對比度都較敏感這一問題,引入了基于頻域相位一致的圖像特征檢測方法。分別對三幅不同特點的煤巖孔隙圖像進行相位一致運算,實驗結(jié)果表明,基于頻域相位一致算法對圖像局...
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 物理實驗法
1.2.2 數(shù)值模擬法
1.3 論文主要工作及章節(jié)安排
第二章 基于相位一致的煤巖圖像孔隙檢測方法
2.1 引言
2.2 基于傳統(tǒng)邊緣檢測算子的方法
2.2.1 Canny算子
2.2.2 Prewitt算子
2.2.3 Sobel算子
2.2.4 LoG算子
2.2.5 Roberts算子
2.2.6 Otsu算法
2.3 相位一致算法
2.4 煤巖圖像邊緣檢測實驗與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 單幅二維煤巖圖像的三維重建算法
3.1 引言
3.2 基于遺傳算法的單幅煤巖圖像三維重建算法
3.2.1 約束函數(shù)
3.2.2 能量與適應(yīng)度
3.2.3 TPAFSIM算法具體步驟
3.3 基于多點地質(zhì)統(tǒng)計算法的單幅煤巖圖像三維重建算法
3.4 本章小結(jié)
第四章 模式密度函數(shù)與遺傳算法結(jié)合的煤巖顯微圖像三維重建算法
4.1 引言
4.2 形態(tài)學(xué)特征與模板
4.3 模式密度函數(shù)
4.4 PDFSIM算法
4.5 實驗結(jié)果及分析
4.5.1 二維重建結(jié)果及分析
4.5.2 三維重建結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 最大球算法與PDFSIM算法結(jié)合的煤巖三維重建算法
5.1 引言
5.2 已有的檢測和分類方法
5.2.1 二元映射表表示法
5.2.2 多向檢測法
5.2.3 形態(tài)學(xué)細(xì)化法
5.2.4 內(nèi)側(cè)軸法
5.2.5 形態(tài)學(xué)路徑法
5.3 最大球描述法
5.4 基本概念
5.5 孔隙識別
5.5.1 最大球搜索算法
5.5.2 最大球集合優(yōu)化
5.6 BB-PDFSIM算法
5.6.1 算法原理
5.6.2 二維重建結(jié)果及分析
5.6.3 三維重建結(jié)果及分析
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號:3801557
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 物理實驗法
1.2.2 數(shù)值模擬法
1.3 論文主要工作及章節(jié)安排
第二章 基于相位一致的煤巖圖像孔隙檢測方法
2.1 引言
2.2 基于傳統(tǒng)邊緣檢測算子的方法
2.2.1 Canny算子
2.2.2 Prewitt算子
2.2.3 Sobel算子
2.2.4 LoG算子
2.2.5 Roberts算子
2.2.6 Otsu算法
2.3 相位一致算法
2.4 煤巖圖像邊緣檢測實驗與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 單幅二維煤巖圖像的三維重建算法
3.1 引言
3.2 基于遺傳算法的單幅煤巖圖像三維重建算法
3.2.1 約束函數(shù)
3.2.2 能量與適應(yīng)度
3.2.3 TPAFSIM算法具體步驟
3.3 基于多點地質(zhì)統(tǒng)計算法的單幅煤巖圖像三維重建算法
3.4 本章小結(jié)
第四章 模式密度函數(shù)與遺傳算法結(jié)合的煤巖顯微圖像三維重建算法
4.1 引言
4.2 形態(tài)學(xué)特征與模板
4.3 模式密度函數(shù)
4.4 PDFSIM算法
4.5 實驗結(jié)果及分析
4.5.1 二維重建結(jié)果及分析
4.5.2 三維重建結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 最大球算法與PDFSIM算法結(jié)合的煤巖三維重建算法
5.1 引言
5.2 已有的檢測和分類方法
5.2.1 二元映射表表示法
5.2.2 多向檢測法
5.2.3 形態(tài)學(xué)細(xì)化法
5.2.4 內(nèi)側(cè)軸法
5.2.5 形態(tài)學(xué)路徑法
5.3 最大球描述法
5.4 基本概念
5.5 孔隙識別
5.5.1 最大球搜索算法
5.5.2 最大球集合優(yōu)化
5.6 BB-PDFSIM算法
5.6.1 算法原理
5.6.2 二維重建結(jié)果及分析
5.6.3 三維重建結(jié)果及分析
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號:3801557
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