基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法、装置及设备，涉及岩土工程技术领域，方法包括：获取目标岩石的扫描图像，扫描图像基于工业CT扫描目标岩石获得；根据扫描图像，获得目标岩石的岩石组分；根据岩石组分，对扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像；根据二值图像的像素值，获得目标岩石的平面孔隙率，以对目标岩石进行损伤分析，获得分析结果。本发明专利技术解决了现有技术中没有针对工业CT设备扫描岩石来进行岩石损伤分析的方法的问题，实现了提高岩石损伤分析精确度和适用性的技术效果。性的技术效果。性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其涉及一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]目前，CT扫描设备一般有医用和工业用两种类型，医用CT设备得到的图像像素主要为毫米尺度，工业CT设备得到的图像像素可达到微米、纳米尺度。在对岩石损伤进行分析时，会先对岩石样品进行CT扫描，再根据扫描得到的图像进行分析。根据CT扫描设备的不同，对应的分析方法也有不同。
[0003]目前大多是采用医用CT设备扫描岩石损伤，存在精确度不够的问题，但如果直接将医用CT设备替换为工业CT设备，并继续用现有的岩石损伤分析方法的话，又存在分析方法不适用的问题，因此，提出一种基于工业CT设备的岩石损伤分析方法是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于：提供一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法、装置及设备，旨在解决现有技术中没有针对工业CT设备扫描岩石来进行岩石损伤分析的方法的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法，所述方法包括：
[0007]获取目标岩石的扫描图像，所述扫描图像基于工业CT扫描所述目标岩石获得；
[0008]根据所述扫描图像，获得所述目标岩石的岩石组分；
[0009]根据所述岩石组分，对所述扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像；r/>[0010]根据所述二值图像的像素值，获得所述目标岩石的平面孔隙率，以对所述目标岩石进行损伤分析，获得分析结果。
[0011]可选地，上述基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法中，所述岩石组分包括云母、长石、石英和孔隙；
[0012]所述根据所述扫描图像，获得所述目标岩石的岩石组分的步骤，具体包括：
[0013]在所述扫描图像中任意选取至少一个区域，并在所述区域中任意位置构建至少一条横向直线；
[0014]根据所述直线上所有像素点的灰度值，获得所述直线的灰度值变化曲线；
[0015]根据所述灰度值变化曲线，获得所述区域的岩石组分；
[0016]根据每个所述区域的岩石组分，获得所述目标岩石的岩石组分。
[0017]可选地，上述基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法中，所述根据所述灰度值变化曲线，获得所述区域的岩石组分的步骤，具体包括：
[0018]根据所述灰度值变化曲线分布情况，将所述灰度值变化曲线分为多个曲线段；
[0019]针对每个曲线段，根据岩石组分的密度与灰度值的关系，获得所述曲线段对应的岩石组分；
[0020]根据所述多个曲线段对应的岩石组分，获得所述区域的岩石组分。
[0021]可选地，上述基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法中，所述根据所述岩石组分，对所述扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像的步骤，具体包括：
[0022]对所述岩石组分进行分类，获得灰度阈值；
[0023]根据所述灰度阈值，对所述扫描图像进行二值化处理，获得二值图像。
[0024]可选地，上述基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法中，所述对所述岩石组分进行分类，获得灰度阈值的步骤，具体包括：
[0025]对所述岩石组分进行分类，获得孔隙类岩石组分和非孔隙类岩石组分；
[0026]根据所述孔隙类岩石组分和非孔隙类岩石组分对应的灰度值，将临界点的灰度值作为灰度阈值。
[0027]可选地，上述基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法中，所述根据所述灰度阈值，对所述扫描图像进行二值化处理，获得二值图像的步骤，具体包括：
[0028]根据所述灰度阈值，将所述扫描图像中低于或等于所述灰度阈值的像素点的灰度值置0，将所述扫描图像中高于所述灰度阈值的像素点的灰度值置1，获得二值图像。
[0029]可选地，上述基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法中，所述根据所述二值图像的像素值，获得所述目标岩石的平面孔隙率的步骤，具体包括：
[0030]根据所述二值图像中灰度值为0的像素数和总像素数，获得所述目标岩石的平面孔隙率。
[0031]第二方面，本专利技术提供了一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析装置，所述装置包括：
[0032]图像获取模块，用于获取目标岩石的扫描图像，所述扫描图像基于工业CT扫描所述目标岩石获得；
[0033]组分获取模块，用于根据所述扫描图像，获得所述目标岩石的岩石组分；
[0034]二值化处理模块，用于根据所述岩石组分，对所述扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像；
[0035]损伤分析模块，用于根据所述二值图像的像素值，获得所述目标岩石的平面孔隙率，以对所述目标岩石进行损伤分析，获得分析结果。
[0036]第三方面，本专利技术提供了一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述的基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法。
[0037]第四方面，本专利技术提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如上述的基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法。
[0038]本专利技术提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：
[0039]本专利技术提出的一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法、装置及设备，通过工业CT扫描目标岩石获得扫描图像，再根据所述扫描图像获得目标岩石的岩石组分，此时，可以
对目标岩石的矿物成分进行初步分析；再根据岩石组分，对扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像，最后根据所述二值图像的像素值，获得所述目标岩石的平面孔隙率，以对所述目标岩石进行损伤分析，获得分析结果；专门针对工业CT扫描设备对岩石扫描获得的扫描图像提出的损伤分析方法，最终以平面空隙率反映目标岩石中孔隙结构的变化，定量分析的方式更具有说服力，实现了提高岩石损伤分析精确度和适用性的技术效果。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法第一实施例的流程示意图；
[0042]图2为本专利技术涉及的基于工业CT扫描的岩石损伤分析设备的硬件结构示意图；
[0043]图3为本专利技术基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法第一实施例中步骤S10获得的扫描图像；
[0044]图4为本专利技术基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法第一实施例中步骤S21的横向直线示例；
[0045]图5为本专利技术基于工业CT扫描的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标岩石的扫描图像，所述扫描图像基于工业CT扫描所述目标岩石获得；根据所述扫描图像，获得所述目标岩石的岩石组分；根据所述岩石组分，对所述扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像；根据所述二值图像的像素值，获得所述目标岩石的平面孔隙率，以对所述目标岩石进行损伤分析，获得分析结果。2.如权利要求1所述的基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法，其特征在于，所述岩石组分包括云母、长石、石英和孔隙；所述根据所述扫描图像，获得所述目标岩石的岩石组分的步骤，具体包括：在所述扫描图像中任意选取至少一个区域，并在所述区域中任意位置构建至少一条横向直线；根据所述直线上所有像素点的灰度值，获得所述直线的灰度值变化曲线；根据所述灰度值变化曲线，获得所述区域的岩石组分；根据每个所述区域的岩石组分，获得所述目标岩石的岩石组分。3.如权利要求2所述的基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法，其特征在于，所述根据所述灰度值变化曲线，获得所述区域的岩石组分的步骤，具体包括：根据所述灰度值变化曲线分布情况，将所述灰度值变化曲线分为多个曲线段；针对每个曲线段，根据岩石组分的密度与灰度值的关系，获得所述曲线段对应的岩石组分；根据所述多个曲线段对应的岩石组分，获得所述区域的岩石组分。4.如权利要求1所述的基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法，其特征在于，所述根据所述岩石组分，对所述扫描图像进行阈值分割和二值化处理，获得二值图像的步骤，具体包括：对所述岩石组分进行分类，获得灰度阈值；根据所述灰度阈值，对所述扫描图像进行二值化处理，获得二值图像。5.如权利要求4所述的基于工业CT扫描的岩石损伤分析方法，其特征在于，所述对所述岩石组分进行分类，获得灰度阈值的步骤，具体包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曙光，杨星智，李校珂，王存宝，刘博，谢江胜，仲维玲，王平安，王青松，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：