1.一种水压和应力耦合三维裂隙形态提取方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:在对试件进行水压和应力耦合实验前和实验后,分别使用CT扫描成像系统获取实验前和实验后的试件CT图像;提取实验后每个CT图像的裂隙,将相同序号的实验前和实验后的CT图像进行配准,并使用实验前的CT图像对提取的裂隙进行修正;
将修正后的裂隙的像素点作为点云数据,对所述点云数据采用三角面片进行网格化,对三角网格进行去噪,将去噪后的三角网格曲面渲染显示。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提取实验后每个CT图像的裂隙,具体为:通过Canny算子获取实验后CT图像的强边缘和弱边缘,判断强边缘梯度方向的两侧的相邻区域的平均像素值,若任意一侧的平均像素值大于预设值,则将所述强边缘转换为弱边缘;
将强边缘放入到强边缘集合中,将弱边缘分别放入到弱边缘集合中。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述使用实验前的CT图像对提取的裂隙进行修正,具体为:获取实验后的CT图像中以弱边缘集合中的像素点为中心的邻域区域,根据配准情况确定与所述邻域区域对应的实验前的CT图像区域;计算所述邻域区域与所述CT图像区域的相似度,若相似度小于阈值和/或弱边缘与强边缘距离小于等于CT层间隔,则在弱边缘集合中保留弱边界中,否则,从弱边缘集合中删除所述弱边缘;
将强边缘集合和弱边缘集合中的像素点作为修正后的裂隙。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对三角网格进行去噪,具体为:若顶点属于强边缘集合,则采用双边滤波方法去噪;
若顶点属于弱边缘集合,则计算顶点到邻域范围内k个强边缘点的平均距离,若平均距离大于k个强边缘点之间的平均距离,则删除所述顶点;其中,k为大于2的正整数。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述点云数据采用三角面片进行网格化,具体为:获取CT层间隔,将球的直径设置为大于所述间隔,采用旋转球方法生成三角面片。
6.一种水压和应力耦合三维裂隙形态提取系统,其特征在于,所述系统包括以下模块:裂隙提取模块,用于在对试件进行水压和应力耦合实验前和实验后,分别使用CT扫描成像系统获取实验前和实验后的试件CT图像;提取实验后每个CT图像的裂隙,将相同序号的实验前和实验后的CT图像进行配准,并使用实验前的CT图像对提取的裂隙进行修正;
裂隙显示模块,用于将修正后的裂隙的像素点作为点云数据,对所述点云数据采用三角面片进行网格化,对三角网格进行去噪,将去噪后的三角网格曲面渲染显示。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述提取实验后每个CT图像的裂隙,具体为:通过Canny算子获取实验后CT图像的强边缘和弱边缘,判断强边缘梯度方向的两侧的相邻区域的平均像素值,若任意一侧的平均像素值大于预设值,则将所述强边缘转换为弱边缘;
将强边缘放入到强边缘集合中,将弱边缘分别放入到弱边缘集合中。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述使用实验前的CT图像对提取的裂隙进行修正,具体为:获取实验后的CT图像中以弱边缘集合中的像素点为中心的邻域区域,根据配准情况确定与所述邻域区域对应的实验前的CT图像区域;计算所述邻域区域与所述CT图像区域的相似度,若相似度小于阈值和/或弱边缘与强边缘距离小于等于CT层间隔,则在弱边缘集合中保留弱边界中,否则,从弱边缘集合中删除所述弱边缘;
将强边缘集合和弱边缘集合中的像素点作为修正后的裂隙。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述对三角网格进行去噪,具体为:若顶点属于强边缘集合,则采用双边滤波方法去噪;
若顶点属于弱边缘集合,则计算顶点到邻域范围内k个强边缘点的平均距离,若平均距离大于k个强边缘点之间的平均距离,则删除所述顶点;其中,k为大于2的正整数。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品在被处理器执行时实现如权利要求1‑5任一项所述的方法。