一种基于结构体矩阵的砂岩三维真实模型重构方法技术

技术编号:33535544 阅读:26 留言:0更新日期:2022-05-19 02:15
本发明专利技术公开了一种基于结构体矩阵的砂岩三维真实模型重构方法,它包括运用X

【技术实现步骤摘要】
一种基于结构体矩阵的砂岩三维真实模型重构方法


[0001]本专利技术属于岩石微观结构图像处理
,具体涉及一种基于数字化结构体矩阵建立砂岩三维真实模型的数字化重构方法。

技术介绍

[0002]砂岩是常见的建筑材料、地下水资源、矿产资源和石油等能源的储层岩石。这些深部资源的开发与储层岩石的微观几何结构和破坏特征紧密相关,准确建立岩石三维微观结构可以有效还原岩石微观几何结构演化特征,揭示岩石变形破坏和内部流体流动规律,能为深部岩石破裂致灾机理、灾害防控技术及深部资源的开发技术提供一定的理论支持。
[0003]现有砂岩三维模型重构主要分为面重构(如移动立方体技术)、体重构技术(如射线追踪技术)和基于树结构模型的重构算法。树结构重构算法主要是通过树形模式结构(一层一层依次二值化向下发展的结构)建立相应数据,然后重构三维模型。这些算法中,移动立方体算法最为简洁,它是一种经典的面重构技术,它的基本思想是在给定的三维数据的每一个体元(一般由八个体素组成)中寻找顶点数值与给定数值的关系,并根据这种分布关系寻找等值面,最后用三角形将等值点连接组成等值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于结构体矩阵的砂岩三维真实模型重构方法,包括以下步骤:步骤1、选定需建模型的砂岩块体,制作具有一定尺寸的圆柱体或长方体标准试件,运用X

射线成像设备获取砂岩标准试件几何拓扑结构图像数据;步骤2、将获取的砂岩几何拓扑结构图像数据转换成离散3D数字化矩阵:其特征是:步骤3、运用Chan

Vese模型将步骤2获得的砂岩数字矩阵进行精准的两相分割,计算获得的砂岩两相数字矩阵;步骤4、建立结构体矩阵模式库:采用3D扫描模板对砂岩两相数字化矩阵进行顺时针数据扫描,提取砂岩微观结构的二进制模式、中心体素单元和像素坐标,并将提取的数据由二进制转化为十进制存储在结构体矩阵中;步骤5、计算中心体素单元的分布概率,利用概率密度分布函数确立未知中心体素单元相状态,补充建立的结构体矩阵模式库,确立对应的中心体素单元模式和坐标信息;步骤6、运用结构体矩阵反演得到的几何拓扑结构数据进行线性插值,获得表征砂岩两相微观结构的点坐标和方向矩阵;将得到的点坐标和方向矩阵进行可视化显示,获得砂岩两相微观结构的三维数字化重构模型。2.根据权利要求1所述的砂岩三维真实模型重构方法,其特征是,在步骤2中,离散的3D数字化矩阵为:式中:I
DM
为包含砂岩几何拓扑结构特征的3D离散数字化矩阵;f为数字化矩阵体素单元;gl为矩阵单元强度值,它由像素灰度值GI决定,x,y,z为成像坐标系中在x轴、y轴和z轴方向的坐标;N为矩阵维度。3.根据权利要求2所述的砂岩三维真实模型重构方法,其特征是,在步骤3中,所述砂岩两相数字矩阵为:式中:为砂岩两相的3D数字化矩阵,f
b
为数字化体素单元:f
b
=0时,体素单元代表孔隙或空隙,f
b
=1时,体素单元代表固体基质。4.根据权利要求3所述的砂岩三维真实模型...

【专利技术属性】
技术研发人员:周小平赵智周健南寿云东孔新立王鹏耿汉生
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军工程大学
类型:发明
国别省市:

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