一种改进型多孔介质三维重建方法技术

本发明专利技术适用于多孔介质三维随机重建领域，提供了一种改进型多孔介质三维重建方法，所述方法包括：选择需要重建的多孔介质材料二维切片图像，进行孔隙分割和提取，生成仅含有孔隙和基质两相是二值图像，并以此作为三维重建时的参考图像；基于参考图像中的孔隙像素数量，计算孔隙率；基于孔隙率，生成随机分布的孔隙与基质两相的多孔介质初始重建岩心；采用随机方向的抽样统计法进行相关函数统计。本发明专利技术重建效率相比于传统的重建算法有较大的改善，相关函数、孔隙的连通性、孔径分布与真实样品具有很好的一致性，重建质量优于传统的模拟退火三维重建算法。三维重建算法。三维重建算法。

【技术实现步骤摘要】
一种改进型多孔介质三维重建方法


[0001]本专利技术属于计算机
，尤其涉及一种改进型多孔介质三维重建方法。

技术介绍

[0002]根据有限张多孔介质图像的统计信息，基于数学理论的随机重建法，是多孔介质的三维数字岩心重建最有吸引力的选择之一。模拟退火算法作为随机重建法的主流技术，因其可以根据材料特性采用不同类型的统计函数来重建多孔介质数字岩心而被广泛应用。传统的模拟退火重建中，重建的孔隙结构模型对比表明，它们在相关函数、几何结构和拓扑结构与参考模型具有高度的一致性，限制传统模拟退火算法(SAA)应用的主要障碍仍然是耗时问题。在传统SAA重建过程中，通过交换系统中的像素进行扰动更新，需要相当多的时间才能形成孔隙的基本结构。每一次像素交换后，相关函数统计值的更新也耗费了大量的时间。像素体的交换方式以及相关函数的统计值是导致SAA重建效率低下的主要因素。近年来，一些学者在这两个环节做出了重要的贡献，Tang、Zhao等采用不同相邻(DPNS)像素选择方案，降低重建时像素的冗余运算来提高像素交换的效率[6,7]；Ju等采用多线程的并行运算方案，充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进型多孔介质三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，选择需要重建的多孔介质材料二维切片图像，进行孔隙分割和提取，生成仅含有孔隙和基质两相是二值图像，并以此作为三维重建时的参考图像；步骤2，基于参考图像中的孔隙像素数量，计算孔隙率；基于孔隙率，生成随机分布的孔隙与基质两相的多孔介质初始重建岩心；步骤3，采用随机方向的抽样统计法进行相关函数的统计计算；步骤4，搭建元胞自动机的像素演化模块，来进行三维重建时的系统扰动；步骤5，设定算法基础参数，根据步骤3，分别统计参考函数和初始重建岩心的相关函数统计值，计算模拟退火系统的初始能量，随后，进入迭代环节，像素交换后的重建系统的能量将被重新计算，第k次扰动时的能量根据下式所确定：重复进行系统的循环扰动，根据模拟退火判定准则以确保元胞自动机的演化是否符合重建要求，直至模拟退火三维重建系统达到能量降温条件，终止循环迭代，输出重建的三维模型。2.根据权利要求1所述的改进型多孔介质三维重建方法，其特征在于，在步骤3中，采用随机方向的抽样统计方案，统计两点概率函数和线性路径函数的值。3.根据权利要求1所述的改进型多孔介质三维重建方法，其特征在于，在步骤4中，通过搭建元胞自动机模型来进行像素的交换，提高了系统扰动更新的效率。4.根据权利要求1所述的改进型多孔介质三维重建方法，其特征在于，将步骤3和步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江峰，林远健，张耀晖，张子灏，王志鹏，李晓昭，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：