岩心的三维数字模型构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种岩心的三维数字模型构建方法和装置，该方法包括：根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建岩心的三维几何模型；对三维几何模型中的各切片灰度图进行网格化处理，在各切片灰度图中生成等量的网格；按照切片灰度图中所生成网格的网格信息，对三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，获得岩心的三维网格模型；根据切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值，计算三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值；根据三维网格模型中全部网格所对应的灰度值，对全部网格所对应的空间区域进行颜色重构，获得岩心的三维数字模型。本发明专利技术所构建的三维数字模型能够准确展示岩心属性的变化。

Method and Device for Building Three-Dimensional Digital Model of Core

The invention discloses a method and device for constructing a three-dimensional digital model of a core, which includes: constructing a three-dimensional geometric model of a core based on the core data and slice gray scale images obtained by CT scanning of the core; gridding the gray scale images of each slice in the three-dimensional geometric model to generate an equal amount of grids in each slice gray scale image; and generating the same amount of grids according to the slice gray scale image. The three-dimensional mesh model of the core is obtained by gridding the three-dimensional space mapped by the three-dimensional geometric model. According to the gray value of the image area corresponding to each mesh in the slice gray scale image, the gray value of the corresponding space area of other meshes in the three-dimensional mesh model is calculated. According to the gray value corresponding to all meshes in the three-dimensional mesh model, the gray value of all the meshes in the three-dimensional mesh model is The corresponding space area of the grid is reconstructed to obtain the three-dimensional digital model of the core. The three-dimensional digital model constructed by the invention can accurately display the changes of core attributes.

【技术实现步骤摘要】
岩心的三维数字模型构建方法及装置
本专利技术涉及计算机应用
，特别涉及一种岩心的三维数字模型构建方法和装置、计算机设备、计算机可读存储介质。
技术介绍
数字岩心技术是近年兴起的对岩心分析的有效方法，其原理是：基于对岩心进行CT(ComputedTomography，电子计算机断层扫描)扫描所获得的图像，运用计算机图像处理技术以及一定算法完成岩心的三维数字模型构建，并通过对三维数字模型的可视化展示，使得地质研究人员可对岩心进行准确分析。在现有实现中，一般是基于多点地质统计学的方法构建岩心的三维数字模型，该方法需要在岩心的CT扫描中获得大量的切片灰度图，然后采用各种克里金算法(例如简单克里金算法、贝叶斯克里金算法等)或者各种随机建模算法(例如序贯高斯模拟算法、序贯指示模拟算法等)对切片灰度图进行处理，计算量巨大，导致三维数字模型的构建效率不高。并且当扫描得到切片灰度图的数量较少时，无法准确地构建岩心的三维数字模型，从而影响地质研究人员对岩心的分析结果。因此，如何提升对岩心进行三维数字模型构建的效率和准度性，是目前仍有待解决的技术问题。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术提供了一种岩心的三维数字模型构建方法及装置、计算机设备、计算机可读存储介质。其中，本专利技术所采用的技术方案为：一种岩心的三维数字模型构建方法，包括：根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建所述岩心的三维几何模型，所述三维几何模型中包括所述岩心在不同扫描位置的切片灰度图；对所述三维几何模型中的各切片灰度图进行网格化处理，在各切片灰度图中生成等量的网格；按照所述切片灰度图中所生成网格的网格信息，对所述三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，获得所述岩心的三维网格模型；根据所述切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值，计算所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值；根据所述三维网格模型中全部网格所对应的灰度值，对所述全部网格所对应的空间区域进行颜色重构，获得所述岩心的三维数字模型。一种岩心的三维数字模型构建装置，包括：三维几何模型构建模块，用于根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建所述岩心的三维几何模型，所述三维几何模型中包括所述岩心在不同扫描位置的切片灰度图；第一网格化处理模块，用于对所述三维几何模型中的各切片灰度图进行网格化处理，在各切片灰度图中生成等量的网格；第二网格化处理模块，用于按照所述切片灰度图中所生成网格的网格信息，对所述三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，获得所述岩心的三维网格模型；灰度值计算模块，用于根据所述切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值，计算所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值；网格颜色重构模块，用于根据所述三维网格模型中全部网格所对应的灰度值，对所述全部网格所对应的空间区域进行颜色重构，获得所述岩心的三维数字模型。一种计算机设备，包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述岩心的三维数字模型构建方法。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述岩心的三维数字模型构建方法。在上述技术方案中，根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建岩心的三维几何模型；然后通过对三维几何模型中所嵌入的各切片灰度图和三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，以获得岩心的三维网格模型；然后根据切片灰度图中各网格所对应图像区域的灰度值，计算三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值，获得三维网格模型中全部网格所对应空间区域的灰度值；最后根据三维网格模型中全部网格所对应空间区域的灰度值，对三维网格模型中全部网格所对应的空间区域进行颜色重构，由此获得岩心的三维数字模型。由于岩心的三维几何模型是根据扫描获得的岩心数据和切片灰度图构建的，并且岩心数据映射了岩心的外型框架信息，仅需要较少数量的切片灰度图即可构建该三维几何模型，在后续对三维数字模型的构建中，也只需对较少数量的切片灰度图进行处理，与现有实现相比，省去了对大量切片灰度图进行处理的过程，由此提高岩心的三维数字模型的构建效率。此外，本申请在获得岩心的三维网格模型后，通过对三维网格模型中全部网格所对应空间区域进行颜色重构，使得在所获得的三维数字模型中，可根据重构的颜色来准确展示岩心属性的变化，由此便于地质研究人员对岩心进行准确分析。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并于说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种岩心的三维数字模型构建方法的流程图；图2是根据一示例性实施例示出的一种岩心的三维几何模型的示意图；图3是根据图1对应实施例示出的对步骤130进行描述的流程图；图4是根据一示例性实施例示出的一种岩心的三维网格模型的示意图；图5是根据图1对应实施例示出的对步骤140进行描述的流程图；图6是根据图5对应实施例示出的对步骤142进行描述的流程图；图7是根据图1对应实施例示出的对步骤150进行描述的流程图；图8是根据一示例性实施例示出的一种岩心的三维数字模型的示意图；图9是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的硬件框图。通过上述附图，已示出本专利技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本专利技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。图1是根据一示例性实施例示出的一种岩心的三维数字模型构建方法的流程图。如图1所示，该方法至少可以包括以下步骤：步骤110，根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建岩心的三维几何模型，三维几何模型中包括岩心在不同扫描位置的切片灰度图。首先需要说明的是，岩心是地质研究人员根据地质勘探工作或工程的需要，使用岩心钻头以及其它取心工具，从储层岩石中取出的岩石样品。岩心的形状可以是正方体、圆柱等常规形状，或者，当取出的岩石样品为岩屑时，岩心的形状也可以是不规则块状，本处不进行限制。基于对岩心进行的CT扫描和图像处理，可构建岩心的三维数字模型，通过对岩心的三维数字化模型进行可视化展示，使得地质研究人员根据所展示的三维数字模型实现对岩心的分析，获得岩心所对应储层岩石中的骨架、孔隙、油气饱和度等地质属性分布情况，从而根据所获得的地质属性分布情况进行地质的勘探和研究。由此，构建岩心的三维数字模型是地质研究人员进行岩心分析的基础。在本实施例中，对岩心进行CT扫描是指，使用专门的岩心CT扫描设备对岩心进行扫描，以获得岩心所对应的岩心数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩心的三维数字模型构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建所述岩心的三维几何模型，所述三维几何模型中包括所述岩心在不同扫描位置的切片灰度图；对所述三维几何模型中的各切片灰度图进行网格化处理，在各切片灰度图中生成等量的网格；按照所述切片灰度图中所生成网格的网格信息，对所述三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，获得所述岩心的三维网格模型；根据所述切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值，计算所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值；根据所述三维网格模型中全部网格所对应的灰度值，对所述全部网格所对应的空间区域进行颜色重构，获得所述岩心的三维数字模型。

【技术特征摘要】
2018.08.16 CN 20181093361811.一种岩心的三维数字模型构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建所述岩心的三维几何模型，所述三维几何模型中包括所述岩心在不同扫描位置的切片灰度图；对所述三维几何模型中的各切片灰度图进行网格化处理，在各切片灰度图中生成等量的网格；按照所述切片灰度图中所生成网格的网格信息，对所述三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，获得所述岩心的三维网格模型；根据所述切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值，计算所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值；根据所述三维网格模型中全部网格所对应的灰度值，对所述全部网格所对应的空间区域进行颜色重构，获得所述岩心的三维数字模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据和切片灰度图，构建所述岩心的三维几何模型，包括：根据对岩心进行CT扫描获得的岩心数据，构建所述岩心的三维框架模型；按照切片灰度图所对应的岩心位置信息，将所述岩心在不同扫描位置的切片灰度图嵌入所述三维框架模型中，获得所述岩心的三维几何模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述切片灰度图中所生成网格的网格信息，对所述三维几何模型所映射三维空间进行网格化处理，获得所述岩心的三维网格模型，包括：获取所述切片灰度图中单一网格的尺寸；以所述单一网格的尺寸为单位，沿所述岩心的轴心平面所在方向和切片灰度图所在方向，将所述三维几何模型所映射的三维空间划分为若干网格化平面，获得所述岩心的三维网格模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值，计算所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值，包括：对所述三维网格模型中的各切片灰度图，分别获取每一网格所对应图像区域的灰度值；通过对所述切片灰度图中每一网格所对应图像区域的灰度值进行可控范围的反距离加权插值计算，获得所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过对每一网格所对应图像区域的灰度值进行可控范围的反距离加权差值计算，获得所述三维网格模型中其它网格所对应空间区域的灰度值，包括：对所述其它网格中的任意一网格，根据设定的空间距离范围，从所述切片灰度图中选取若干目标网格；根据所述其它网格与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑞，昝成，龙威，程浩然，李炜，
申请(专利权)人：清能艾科深圳能源技术有限公司，深圳清华大学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44