Three-Dimensional Reconstruction of Porous Media Images Using the Vox۲Vox Model in Presence of Multimineral Segmentation Information

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 101

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IRPGA-7-4_001

تاریخ نمایه سازی: 10 اسفند 1403

چکیده مقاله:

The evaluation of morphological, topological, statistical, and flow properties of porous media needs high-resolution images of porous media at the pore scale. However, direct access to high-quality tomographic images can be costly and impractical. Image reconstruction techniques offer a viable solution for obtaining visually realistic image data. Among these methods, deep learning-based approaches have gained significant attention from researchers. However, the utilization of petrographic information from porous media in training such models is rare.In this study, we investigate the impact of incorporating multimineral segmentation information in the training of the VOX۲VOX model. The data used in this model consists of ۳D images of a sandstone reservoir along with segmented images into ۵ classes, including macro-pores, clay, quartz, feldspar, and high-density minerals. Additionally, the Vox۲Vox model has been trained with binary segmented images containing pores and solid phases to compare the effect of multimineral information on model and reconstructed images. Incorporating multi-mineral segmentation from the porous media significantly enhances the model's image reconstruction capabilities, as observed through comparisons of various dynamic and static features. Incorporating a five-class dataset has led the model to exhibit lower error at the outset of training, stabilizing after approximately ۳۰ epochs, whereas this point for the model based on the two-class dataset is around ۶۰ epochs. Furthermore, the comparison parameters for image quality, specifically SSIM Score: ۰.۹۵, MSE Score: ۰.۰۰۰۱۳, and PSNR Score: ۳۸.۹۳, are observed for the first model, while for the second model, they are SSIM Score: ۰.۸۹, MSE Score: ۰.۰۰۱۱۲, and PSNR Score: ۲۹.۴۹. The original image has a porosity of ۰.۲۲۹, which increases to ۰.۲۳۳ and ۰.۲۴۴ in the reconstructed images from the models based on five-class and two-class datasets, respectively. Additionally, the graphs of other parameters also demonstrate the superiority of the model based on the five-class dataset.

نویسندگان

بهاره کشاورز

دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، دانشکده نفت و مهندسی شیمی، تهران

محسن مسیحی

استاد مهندسی نفت دانشکده مهندسی شیمی نفت دانشگاه صنعتی شریف

مستانه حاجی پور شیرازی فرد

دانشکده نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

ابراهیم بی نیاز دلیجانی

دانشکده نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • S. Torquato, “Random heterogeneous materials: microstructure and macroscopic properties,” p. ...
  • P. Tahmasebi, “Accurate modeling and evaluation of microstructures in complex ...
  • G. T. Herman, “Fundamentals of Computerized Tomography,” ۲۰۰۹, doi: ۱۰.۱۰۰۷/۹۷۸-۱-۸۴۶۲۸-۷۲۳-۷ ...
  • K. J. Lange, H. Carlsson, I. Stewart, P. C. Sui, ...
  • J. Baruchel et al., “Advances in synchrotron hard X-ray based ...
  • P. Mostaghimi, M. J. Blunt, and B. Bijeljic, “Computations of ...
  • S. Kamrava, P. Tahmasebi, and M. Sahimi, “Enhancing images of ...
  • P. Tahmasebi, “Nanoscale and multiresolution models for shale samples,” Fuel, ...
  • F. Javadpour, D. Fisher, and M. Unsworth, “Nanoscale gas flow ...
  • J. L. Kulikowski, “Computer-Aided Porous Materials Description Based on Morphological ...
  • Q. Yang, J. Yao, Z. Huang, G. Zhu, L. Liu, ...
  • A. Rabbani, S. Jamshidi, and S. Salehi, “An automated simple ...
  • J. Feng, X. He, Q. Teng, C. Ren, H. Chen, ...
  • S. Kamrava, M. Sahimi, and P. Tahmasebi, “Quantifying accuracy of ...
  • S. Kamrava, P. Tahmasebi, and M. Sahimi, “Linking Morphology of ...
  • I. J. Goodfellow et al., “Generative Adversarial Networks,” Jun. ۲۰۱۴, ...
  • P. Isola, J. Y. Zhu, T. Zhou, and A. A. ...
  • W. Pan, C. Torres-Verdin, and M. J. Pyrcz, “Stochastic Pix۲pix: ...
  • G. Buono, S. Caliro, G. Macedonio et al. Exploring microstructure ...
  • T.I. Anderson, B.Vega, J. McKinzie et al. ۲D-to-۳D image translation ...
  • Y. Da Wang, M. Shabaninejad, R. T. Armstrong, and P. ...
  • F. Zhang, Q. Teng, H. Chen, X. He, and X. ...
  • J. Feng, Q. Teng, X. He, and X. Wu, “Accelerating ...
  • J. Feng, X. He, Q. Teng, C. Ren, H. Chen, ...
  • R. Shams, M. Masihi, R. B. Boozarjomehry, and M. J. ...
  • K. He, X. Zhang, S. Ren, and J. Sun, “Deep ...
  • M. D. Cirillo, D. Abramian, and A. Eklund, “Vox۲Vox: ۳D-GAN ...
  • نمایش کامل مراجع