砂土颗粒的动态追踪是岩土力学室内实验研究中的一项重要手段。基于针对砂土试样的高分辨率X射线显微断层扫描（μCT）的原位实验，本文作者在过去数年中开发了一系列先进的颗粒追踪技术，这些技术既可以用于单颗未破碎或已破碎砂粒的识别与还原，也可以实现试样中颗粒群的全场追踪与匹配。对于未破碎颗粒，最简单的追踪技术是以颗粒的体积、表面积或极半径分布等作为颗粒“身份”信息进行识别。在此基础上，提出将颗粒三维形态球谐函数不变量的L₂范数作为颗粒匹配准则，这大大提高了颗粒识别的准确率。相对于未破碎颗粒，已破碎颗粒的识别、匹配与还原要困难得多。目前主要采用点云配准技术来定量表征和匹配已破碎的砂土颗粒，其核心思想是首先区分新生成的断裂表面与原始颗粒表面，然后将碎片的断裂表面匹配在一起，或将原始碎片表面的某些部分与原始颗粒表面进行匹配，以恢复母颗粒形态。点云配准技术已成功用于破碎石英砂粒的匹配与还原。对于颗粒形貌更加复杂的砂土，最近提出采用三维方向直方图特征符（3D SHOT）进行识别和匹配，已成功用于高度风化花岗岩颗粒的匹配和还原。最后，对于具有丰富内部孔隙的砂粒，比如钙质砂，提出运用人工神经网络（PointNet++）技术进行识别，取得了初步的成功。

砂土,颗粒追踪,高分辨率X射线显微断层扫描,颗粒形貌