شماره ركورد
33805
پديد آورنده
محمد حميديان
عنوان
بهبود كيفيت تصاوير سيتياسكن مغزه با استفاده از تكنيكهاي سوپررزولوشن و استخراج خواص مورفولوژي مغزه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي نفت
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/14
استاد راهنما
روحالدين ميري / حسين فاضلي
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
چكيده
تصويربرداري ميكروسيتي با وضوح بالا از سنگهاي متخلخل مخزني، نقش بسيار مهمي در فيزيك سنگ ديجيتال و شبيهسازي جريان سيال در محيطهاي متخلخل ايفا ميكند. با اين حال، محدوديت همزمان در دستيابي به وضوح بالا و ميدان ديد وسيع يكي از چالشهاي اساسي در اين حوزه به شمار ميرود. در اين تحقيق، يك چارچوب بهبود وضوح تصوير مبتني بر شبكههاي مولد تخاصمي (GAN) ارائه شده است كه بر روي برشهاي دوبعدي سيتي با وضوح بالا و نويززداييشده آموزش ديده و هدف آن بازسازي دقيق ساختارهاي ريزمقياس حفرهاي از تصاوير كموضوح اوليه است. مدل توسعهيافته با هفت روش ديگر مبتني بر شبكههاي عصبي كانولوشني (CNN) و همچنين روش درونيابي دو مكعبي (BICUBIC) مقايسه شده است. اين مقايسه با استفاده از مجموعهاي جامع از معيارهاي ارزيابي شامل شاخصهاي تصويري (مانند PSNR، SSIM، LPIPS) و شاخصهاي پتروفيزيكي (نظير تخلخل، اتصالپذيري، توزيع اندازه حفرهها، اسكلت بندي حفرهها و حفظ مرز دانهها) انجام شده است. نتايج حاكي از آن است كه اگرچه مدلهاي CNN دقت پيكسلي بالايي دارند، اما مدلGAN كيفيت ادراكي بهتري را ارائه ميدهد و ساختارهاي فيزيكي را بهگونهاي بازسازي ميكند كه به مراتب به دادههاي واقعي نزديكتر است. علاوه بر اين، شبيهسازيهاي عددي جريان در مقياس حفرهاي بر روي تصاوير سهبعدي مغزهها نشان داد كه خروجيهاي توليدشده توسط GAN قادرند خواص مخزني نظير نفوذپذيري، ضريب پخش و نفوذپذيري نسبي را با دقت بالا بازتوليد كنند؛ بهطوريكه عملكرد آنها بهطور قابلتوجهي بهتر از روش درونيابي كلاسيك است. يافتههاي اين پژوهش نشان ميدهد كه مدل پيشنهادي GAN نهتنها باعث افزايش كيفيت ادراكي تصاوير ميشود، بلكه ويژگيهاي پتروفيزيكي مهم را نيز بهخوبي حفظ ميكند و ميتواند بهعنوان ابزاري مؤثر در تحليلهاي شبيهسازي و مطالعات مخزني مورد استفاده قرار گيرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/19
عنوان به انگليسي
Improving Core CT Scan Image Quality Using Super Resolution Techniques and Extracting Core Morphological Properties
تاريخ بهره برداري
10/6/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد حميديان
چكيده به لاتين
High-resolution micro-CT imaging of porous reservoir rocks plays a crucial role in digital rock physics and fluid flow simulation in porous environments. However, the simultaneous limitation of achieving high resolution and a wide field of view remains one of the primary challenges in this field. In this study, a Generative Adversarial Network (GAN)-based image resolution enhancement framework is proposed, trained on high-resolution and denoised CT slices, with the aim of accurately reconstructing fine-scale pore structures from low-resolution initial images. The developed model is compared with seven other convolutional neural network (CNN)-based methods as well as the Bicubic interpolation (BICUBIC) method. This comparison is carried out using a comprehensive set of evaluation metrics, including image-based indices (such as PSNR, SSIM, LPIPS) and petrophysical indices (such as porosity, connectivity, pore size distribution, skeleton to pore ratio, and grain boundary preservation). The results indicate that while CNN-based models exhibit high pixel accuracy, the GAN model provides superior perceptual quality and reconstructs physical structures that are much closer to the ground truth (GT) data. Moreover, numerical flow simulations at the pore scale on 3D core images demonstrate that the GAN-generated outputs can accurately reproduce reservoir properties such as relative permeability, diffusion coefficient, and relative diffusivity, significantly outperforming classical interpolation method. The findings of this research show that the proposed GAN model not only improves the perceptual quality of images but also preserves critical petrophysical features, making it an effective tool for simulation analyses and reservoir studies.
كليدواژه هاي فارسي
سوپررزولوشن , شبكههاي مولد تخاصمي , تصاوير ميكروسيتي مغزه , خواص پتروفيزيكي , شبيهسازي جريان حفرهاي
كليدواژه هاي لاتين
Super Resolution , Generative Adversarial Networks (GANs) , Micro-CT Core Images , Petrophysical Properties , Pore-Scale Flow Simulation
Author
Mohammad Hamidian
SuperVisor
Rohaldin Miri / Hossein Fazeli