使用Swin变压器方法对多相岩石的X射线断层数据进行自动细分框架
Hao Chen1, Xiaoqi Cao1, Xiyan Zhang2
1College of Mechanical Engineering, Zhejiang Sci-tech University Hangzhou, Xiasha, 310018, Zhejiang, China.
Scientific data
|November 21, 2023
概括
这项研究介绍了3D XCT煤岩数据集和先进的Swin Transformer方法来分析其3D中位结构. 这有助于理解复合岩石断裂模式,并提高细分精度.
科学领域:
- 地质学和材料科学 地质学和材料科学
- 计算机成像和分析.
背景情况:
- 了解像煤炭这样的复合岩石的3D半结构对于预测损伤和故障模式至关重要.
- 分析岩石微观结构的传统方法往往存在重大错误和低效率.
研究的目的:
- 为了呈现一个全面的煤岩3DX射线计算机断层扫描 (XCT) 数据集.
- 引入基于Swin变压器 (Swin-T) 架构的自动语义细分方法,用于分析数据集.
- 为了提高岩石微观结构中细分小体积特征的准确性.
主要方法:
- 使用MicroXMT-400获取一个3D XCT数据集,其中包括1372个煤石切片.
- 使用Swin变压器 (Swin-T) 架构开发和应用一种自动语义细分技术.
- 实施混合损失函数,通过减轻大体积特征的影响来提高小特征的细分精度.
主要成果:
- 煤岩的详细3D XCT数据集,具有高分辨率切片 (1720 × 1771像素).
- 展示基于Swin变压器的方法在克服传统细分技术的局限性的有效性.
- 通过拟议的混合损失函数,提高了小体积特征的细分精度.
结论:
- 开发的3D XCT数据集和细分方法为研究人员提供了宝贵的资源.
- 这项工作促进了先进的有限元素分析和煤岩的微结构统计分析.
- 这些发现有助于更好地了解各种规模的复合岩石材料中复杂的物理和机械行为.
