基于CT图像灰度水平的孔隙率计算及应用

摘要：

基于 CT图像的材料孔隙率分析是评价岩土多孔介质的重要手段。当前孔隙率的计算主要针对 CT单张图像采用阈值分割法计算，然而，由于阈值分割法在确定孔洞与固体基质灰度门槛值时的不确定性，即便针对相同的 CT图像由于不同的阈值分割方法而使计算结果相差较大。为了克服阈值分割法确定材料孔隙率的缺陷，探索一种基于 CT图像确定岩土介质孔隙的新方法。首先，借助于数字地面高程基本思路，提出基于 CT图像灰度水平的孔隙率计算方法，从图像的 CT数出发将 CT数分成两类，一类属于孔洞，另一类属于基质，对孔隙计算相关公式进行推导。其次，将灰度水平法应用于土石混合体材料的 CT单张图像孔隙率计算当中，所得计算结果并与两种阈值分割法进行对比研究，证明了灰度水平方法的优势与可行性。最后，在得到试样孔隙率的基础上，从试样细观孔隙演化角度对试样的变形破坏机理进行了分析。

关键词：孔隙率、CT数、灰度水平、X射线、CT图像

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41227901；41330643；中国科学院战略性先导科技专项B类XDB10030000， XDB10030300，XDB10050400

在线出版日期：2015-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：357-365