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针对裂缝区域分割的需求和石油岩芯CT图像的特点，改进了现有的水平集分割算法。首先对图像中值滤波去噪后运用C-V模型对图像进行初分割，把背景区域和岩芯区域准确分开，得到岩芯区域的轮廓；然后调整轮廓外区域的灰度值，使之等于岩芯区域平均灰度值，增强目标区域；最后再进行RSF模型细分割，得到最终分割结果。对于高斯噪声污染严重的岩芯图像，先采用了邻域加窗的非局部均值去噪方法，再用改进水平集算法分割，实验结果表明该分割方法是有效的。