构造物理模拟实验是研究地质构造的一种有效手段,是帮助地质学家认识构造变形过程、研究构造形成机制的重要手段,它对石油勘探、地震预测、成矿研究等具有重要意义。对构造物理模拟实验砂箱砂体CT断层序列图像的三维重构研究,可以帮助地质学家直观观察构造物理模拟实验砂箱内部地质体的变形结果。论文在对构造物理模拟实验砂箱砂体CT断层图像特征进行分析和研究的基础上,提出了砂箱砂体CT断层序列图像三维重构的技术方案和方法流程,并重点针对图像预处理、图像特征提取以及三维重建三个环节进行了深入研究。在图像预处理及图像特征提取方面,通过比较不同的图像增强、图像滤波以及图像特征提取算法对砂箱砂体CT图像的处理结果,分析了各种方法的处理精度和效率,在此基础上,针对砂箱砂体CT断层序列图像模糊、质量差、砂体层与层之间的界限不明显等特征,提出了一种改进的模板匹配算法和一种基于各向异性扩散方程的数学形态学方法,新方法有效地减少了噪声干扰,加强了图像特征,能较完整的提取出有效的砂层标志线。在三维重建环节,利用面绘制和体绘制方法对砂箱砂体CT断层序列图像的适用性进行了重点研究,通过仿真和实验研究,利用MC算法实现了砂箱砂体CT断层序列图像的三维重构,重建后的三维图像结构清晰明了,基本能够满足地质家的需求。