[发明专利]岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法

权利要求书

1.岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取圆柱形的岩心样品，并在岩心样品的表面作出定位标记；

S2、对岩心样品进行X射线CT扫描，获取岩心样品的X-CT三维图像；

S3、对岩心样品进行切割获得光滑剖面，对剖面进行SEM背散射电子扫描成像，获取剖面的超高分辨率、超大面积的拼接SEM图像；

S4、基于定位标记，在X-CT三维图像上获取与拼接SEM图像对应的高度h0位置处的切面图像；

S5、对步骤S3获取的拼接SEM图像和S4获取的切面图像进行配准，获得符合配准精度的多个配准点；

S6、基于步骤S5获取的配准点的位置确定岩心样品的倾斜轴；

S7、将岩心样品的X-CT三维图像绕倾斜轴进行旋转，旋转角度范围在-β～β之间，旋转步长为Δβ，共获得N张旋转图像；

S8、对步骤S7获取的N张旋转图像使用SIFT图像配准算法与拼接SEM图像进行配准，设置合适的匹配阈值并进行人工筛选，匹配点个数最多的旋转图像为旋转角度最合适的切面图像。

2.根据权利要求1所述的岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，步骤S1中在岩心样品上作定位标记方法为：

在岩心样品的外表面作三条互不相交的直线状的刻痕，其中一条刻痕垂直于岩心样品的上端面，另外两条刻痕与岩心样品上端面的夹角分别为α和-α，并且α≠90°。

3.根据权利要求1所述的岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，步骤S4获取切面图像的具体方法为：首先通过刻痕在拼接SEM图像上的痕迹判断拼接SEM图像成像位置在X-CT三维图像中的所处的高度h0，然后在X-CT三维图像上获取高度h0处的切面图像。

4.根据权利要求1所述的岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，步骤S5中，采用SIFT图像配准算法对步骤S3和S4获取的图像进行配准。

5.根据权利要求1所述的岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，步骤S6中确定岩性样品倾斜轴的具体方法为：以切面图像水平面左下角作为坐标原点建立坐标系，对所有配准点进行一次函数拟合，得到分布方程y＝kx+b，将切面图像绕着中心点(m₁,m₂)顺时针旋转θ角后得到水平直线y′，其中θ＝arctank，y′为：

取y＝y′、z＝h0为X-CT三维图像的倾斜轴。

6.根据权利要求1所述的岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，步骤S8中，旋转图像的大小为A×B，其中，A＝2m₁，旋转图像(i,j)点的像素值采用最近邻插值法计算得到。

7.根据权利要求6所述的岩心CT扫描图像与拼接SEM图像的配准方法，其特征在于，采用最近邻插值法计算旋转图像(i,j)点的像素值时，选取目标点平面六个相邻像素点作一次插值，则旋转图像(i,j)点的像素值为：

N(i₀,j₀)＝(N₀(i,j,h-1)+N₀(i,j,h+1)+N₀(i,j+1,h)+N₀(i,j-1,h)+N₀(i,j,h+1)+N₀(i,j,h-1))/6

其中，N₀(i,j,h-1)为旋转前CT图像(i,j,h-1)点的灰度值，y为倾斜轴的截距，h₀为所选切面在X-CT三维图像中的高度。