地球惑星物質4次元構造の定量的解析法の確立

地球及行星物质四维结构定量分析方法的建立

基本信息

批准号：
16654085
负责人：
土山明
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

X線CT法により得られた3次元画像の解析を目的として、UNIX環境で動作する様々なコマンド群からなる画像解析ソフト(sliceシリーズと呼ばれる)のさらなる改良を、昨年度に引き続きおこなった。一連の画像処理・画像解析(容器およびノイズの除去と2値化によるサンプル抽出、サンプル画像の最適化、内部空隙などの認識とモード、クラスタラベリングと粒径サイズ分布・3軸楕円体近似などの定量解析、鳥瞰図作成、STLファイル作成など)のためのバッチ処理を定式化し、多くの研究者が使えるようなクックブック作成を開始した(現在50%程度完成)。このバッチ処理を3次元画像の時間変化に適用することにより、4次元画像解析を可能とした。これを、火山ガラスの発泡実験とガスハイドレートの分解・蒸発実験に適用した。含水火山ガラス(黒曜石)の加熱発泡実験に関しては、一定温度での同一サンプルの一定時間での加熱と急冷を繰り返しおこない、その3次元構造の時間変化をSPring-8のBL20B2においてCT撮影することによって、空隙の核形成速度・成長速度・空隙率・連結度・粒径サイズ分布などの時間発展を求めることができた。これにより、加熱サンプルの3次元構造の時間発展(4次元構造)の観察法と解析法を確立した。ガスハイドレートの分解・蒸発実験に関しては、0℃以下において同一サンプルの加熱・冷却を繰り返しおこない、その3次元構造の時間変化をSPring-8のBL20B2においてクライオCTを用いて撮影した。同じ位置での時間の異なったスライス像をカラー表示して重ねることにより、その時間変化を追うことに成功した。

为了分析X射线CT获得的3D图像，我们继续与去年的图像分析软件（称为SLICE系列）进一步改进，该软件由在UNIX环境中运行的各种命令组成。 We formulated a batch process for a series of image processing and image analysis (sample extraction by removing containers and noise and binarization, optimization of sample images, recognition and modes of internal voids, quantitative analysis of cluster labeling and particle size distribution and 3-axis ellipsoid approximation, bird's-eye view creation, STL file creation, etc.), and started creating a cookbook that many researchers can use (currently around 50% complete).通过将此批处理过程应用于3D图像的时间变化，可以进行四维图像分析。这应用于火山玻璃起泡实验和气体水合分解和蒸发实验。关于含水火山玻璃（黑曜石）的加热和泡沫实验，相同的样品在恒定温度下反复加热并在恒定时间迅速冷却，并且三维结构的时间演化是通过使用spring-8的BL20B2的CT成像获得的，例如spring-8的BL20B2，例如核酸含量，生长速率，生长速率，por速度，por，粒子分配，粒子和粒子分配，和粒子的分配，和粒子的分配，和粒子的分配，和粒度，和粒度，和粒度，和粒度，和划分。这已经建立了一种对加热样品的三维结构的时间演化（四维结构）的观察和分析方法。关于气体水合分解和蒸发实验，在0°C或以下反复加热并冷却相同的样品，并使用Cryo-CT在Spring-8的BL20B2上拍摄了三维结构中的时间变化。通过以相同的颜色位置显示不同的时间图像并重叠它们，我们可以在时间上跟踪变化。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

X線マイクロトモグラフィーとその地球外物質への応用

X射线显微断层扫描及其在外星物质中的应用

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
月刊地球 26
影响因子：
0
作者：
土山明;上杉健太郎;中野司
通讯作者：
中野司

Three-dimensional structures of cosmic dust by microtomography.

通过显微断层扫描观察宇宙尘埃的三维结构。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
SPring-8 Research Frontiers (ed.S.Kikuta)
影响因子：
0
作者：
A.Tsuchiyama;A.Tsuchiyama
通讯作者：
A.Tsuchiyama

Three-dimensional observation of the entangled entangled eutectic structures in the Al_2O_3-YAG system.

Al_2O_3-YAG体系中纠缠共晶结构的三维观察

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.European Ceramic Society (in press)
影响因子：
0
作者：
H.Yasuda;I.Ohnaka;Y.Mizutani;T.Morikawa;S.Takeshima;A.Sugiyama;Y.Waku;A.Tsuchiyama;T.Nakano;K.Uesugi
通讯作者：
K.Uesugi

Nondestructive three-dimensional element-concentration mapping of a Cs-doped partially molten granite by X-ray computed tomography using synchrotron radiation.

使用同步加速器辐射通过 X 射线计算机断层扫描对掺铯部分熔融花岗岩进行无损三维元素浓度测绘。