[發明專利]一種頁巖CT圖像裁剪方法及系統

有效

• 申請號: 202110784450.4
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113538460B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 張珂;薛雷;陳竑然;許超;翟夢陽;崔遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/155;G06T7/194
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種頁巖CT圖像裁剪方法，其特征在于，所述裁剪方法包括：

對頁巖樣品進行CT掃描，得到多張切片圖像；所述切片圖像包括樣品區域和背景；

對于每一所述切片圖像，利用矩形掩膜對所述切片圖像進行粗剪，得到粗剪后圖像；

對于每一所述粗剪后圖像，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜，并利用所述裁剪掩膜對所述粗剪后圖像進行裁剪，得到裁剪后圖像；

根據所有所述裁剪后圖像和所有所述切片圖像判斷是否需要繼續裁剪；

若是，則以所述裁剪后圖像作為下一循環中的粗剪后圖像，返回“對于每一所述粗剪后圖像，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜”的步驟；

所述基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜具體包括：根據所述粗剪后圖像中樣品區域的形狀以及識別邊界，確定參考形狀；根據所述參考形狀，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜；

所述根據所述粗剪后圖像中樣品區域的形狀以及識別邊界，確定參考形狀具體包括：根據所述粗剪后圖像中樣品區域的形狀確定參考形狀的形狀；所述參考形狀的形狀為規則圖形；按照所述參考形狀包含所述樣品區域的原則，根據所述粗剪后圖像中樣品區域的識別邊界確定所述參考形狀的形狀參數；根據所述形狀和所述形狀參數確定參考形狀；

所述根據所述參考形狀，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜具體包括：根據所述參考形狀，對所述識別邊界進行膨脹處理，得到膨脹后區域；對所述膨脹后區域進行腐蝕處理，得到腐蝕后區域；所述腐蝕后區域即為裁剪掩膜。

2.根據權利要求1所述的裁剪方法，其特征在于，所述對頁巖樣品進行CT掃描，得到多張切片圖像具體包括：

沿頁巖樣品的軸向方向等間距進行CT掃描，得到多張切片圖像。

3.根據權利要求1所述的裁剪方法，其特征在于，在利用矩形掩膜對所述切片圖像進行粗剪之前，所述裁剪方法還包括：

采用邊界算子對所述切片圖像中樣品區域的邊界進行識別，得到每一所述切片圖像中樣品區域的識別邊界；

根據所有所述識別邊界確定矩形掩膜。

4.根據權利要求3所述的裁剪方法，其特征在于，所述根據所有所述識別邊界確定矩形掩膜具體包括：

對于每一所述切片圖像，建立XOY坐標系；所有所述切片圖像所對應的XOY坐標系的原點位置、X軸正方向以及Y軸正方向均相同；

根據所述識別邊界，確定所述切片圖像的X坐標最小值、X坐標最大值、Y坐標最小值和Y坐標最大值；

選取所有所述切片圖像中最小的X坐標最小值作為左端值，選取所有所述切片圖像中最大的X坐標最大值作為右端值，選取所有所述切片圖像中最小的Y坐標最小值作為上端值，選取所有所述切片圖像中最大的Y坐標最大值作為下端值；

以所述左端值所在豎直線、所述右端值所在豎直線、所述上端值所在水平線和所述下端值所在水平線所圍成的矩形作為矩形掩膜。

5.根據權利要求1所述的裁剪方法，其特征在于，所述根據所有所述裁剪后圖像和所有所述切片圖像判斷是否需要繼續裁剪具體包括：

對于每一所述裁剪后圖像，將所述裁剪后圖像和其所對應的所述切片圖像進行疊加，形成疊加圖像；

判斷與所述裁剪后圖像相比，所述疊加圖像中樣品區域的數值是否發生變化；

當所有所述疊加圖像中樣品區域的數值均發生變化時，則不需要繼續裁剪；

否則，則需要繼續裁剪。

6.根據權利要求1所述的裁剪方法，其特征在于，當不需要繼續裁剪時，則以所述裁剪后圖像作為裁剪成品；將所有所述裁剪成品進行組合，得到裁剪后三維圖像。

7.一種頁巖CT圖像裁剪系統，其特征在于，所述裁剪系統包括：

掃描模塊，用于對頁巖樣品進行CT掃描，得到多張切片圖像；所述切片圖像包括樣品區域和背景；

粗剪模塊，用于對于每一所述切片圖像，利用矩形掩膜對所述切片圖像進行粗剪，得到粗剪后圖像；

細剪模塊，用于對于每一所述粗剪后圖像，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜，并利用所述裁剪掩膜對所述粗剪后圖像進行裁剪，得到裁剪后圖像；

判斷模塊，用于根據所有所述裁剪后圖像和所有所述切片圖像判斷是否需要繼續裁剪；

返回模塊，用于在若是時，則以所述裁剪后圖像作為下一循環中的粗剪后圖像，返回“對于每一所述粗剪后圖像，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜”的步驟；

所述基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜具體包括：根據所述粗剪后圖像中樣品區域的形狀以及識別邊界，確定參考形狀；根據所述參考形狀，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜；

所述根據所述粗剪后圖像中樣品區域的形狀以及識別邊界，確定參考形狀具體包括：根據所述粗剪后圖像中樣品區域的形狀確定參考形狀的形狀；所述參考形狀的形狀為規則圖形；按照所述參考形狀包含所述樣品區域的原則，根據所述粗剪后圖像中樣品區域的識別邊界確定所述參考形狀的形狀參數；根據所述形狀和所述形狀參數確定參考形狀；

所述根據所述參考形狀，基于形態學閉合方法生成裁剪掩膜具體包括：根據所述參考形狀，對所述識別邊界進行膨脹處理，得到膨脹后區域；對所述膨脹后區域進行腐蝕處理，得到腐蝕后區域；所述腐蝕后區域即為裁剪掩膜。