粗粒土作为高土石坝等工程的主要填料，其力学特性是土木工程和水利水电工程的一项重要的研究课题。由于粗粒土的离散特征，很多力学特性都难以用现有的连续体力学理论予以反映，许多问题都涉及到粗粒土微观组构(颗粒组成和颗粒的几何排列方式)问题。　　 本文从计算机图像处理的角度来解决组构测量问题。利用MRI 技术(Magnetic Resonance Imaging，核磁共振成像)获取粗粒土组构图像，采用颗粒图像分割，特征参数提取和三维重建技术分析粗粒土试样受力形变过程中内部结构的动态变化情况。为获得每一个颗粒的三维图像，本文首先对粗粒土试样的二维切片图像进行分割，以分离出其中的每一个颗粒；然后计算颗粒编号，颗粒形心坐标、面积、长轴长度以及配位数等二维组构参数；最后搜索每一个颗粒的纵向和横向边界，对颗粒进行三维重建。　　 针对图像的特点，本文采用基于分水岭的图像分割算法得到二值图像，该算法能较好的将“粘连”的颗粒分割开来，白色部分为颗粒，黑色部分为背景。考虑到切片图像序列的近似连续性特点，采用纵向投影定位法搜索法搜索颗粒的纵向边界，效果较为理想。为了实现较好的颗粒三维可视化效果，本文采用基于VTK的光线投射体绘制方法对颗粒进行三维重建。本文最后在VC平台上实现了粗粒土组构图像测量系统，为粗粒土组构测量的进一步研究搭建了一个很好的平台。系统实现了组构要素的定量统计分析和颗粒的三维重建，为后续的组构力学效应分析和建立组构力学模型提供了很好的数据支持。