[发明专利]一种中轴模型生成方法及装置

说明书

本发明公开了一种中轴模型生成方法及装置，其中，方法包括：根据多孔介质真实拓扑结构生成三维距离矩阵；根据所述三维距离矩阵确定拓扑特征点；将所述拓扑特征点相连，获得中轴模型。本技术方案改进了距离变换生成中轴模型的算法，在抽取拓扑特征点时定义了扩大的邻接点搜索范围，缓解了边界噪声现象，并通过修正距离矩阵解决了路径偏移问题。相比于现有技术，本技术方案解决了现有距离变换中轴模型生成方法抗噪性差、存在边界噪声，且较易出现路径偏移的问题，改进型的距离变换中轴模型生成方案的稳定性和效率均得到了增强。

技术领域

本申请涉及数字岩心处理技术领域，特别涉及一种中轴模型生成方法及装置。

背景技术

长期以来多孔介质中流体的渗流机理大多是通过实验定性研究，研究得到的渗流理论停留在宏观尺度上，使得很多微观的影响因素未被考虑。因此，在孔隙级别上对多孔介质流体进行数字岩心研究，建立一套可以准确描述微观渗流机理的理论体系，具有十分重要的意义。

三维模型分析技术在分析岩心孔隙结构和其相应的统计特性中有着重要的应用，中轴骨架是孔隙三维模型分析中的一项重要参数。中轴模型建立方法包括广义势场法、细化算法、水平集快速行进算法和距离变换法。在提取效果上，细化算法效果最差，存在大量噪声形式的短小分支，曲线不平滑。广义势场法效果较好，曲线平滑，抗噪性好，但是存在局部回路和打结现象。基于快速行进的零水平集算法和距离变换法效果最好，但基于快速行进的零水平集算法耗时最长，对于较大三维岩心模型，难以在短时间内完成，在工程上应用不可行。传统的距离变换法虽然计算速度较快，但解决边界噪声的能力较弱，生成的中轴线存在路径偏移的问题。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供一种中轴模型生成方法及装置，以解决现有距离变换算法生成的中轴模型抗噪性差的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种中轴模型生成方法，包括：

根据多孔介质真实拓扑结构生成三维距离矩阵；

根据所述三维距离矩阵确定拓扑特征点；

将所述拓扑特征点相连，获得中轴模型。

优选地，根据所述三维距离矩阵确定拓扑特征点的步骤包括：

利用所述三维距离矩阵获得特征距离；

根据所述特征距离在扩大的邻接点搜索集合中搜索最大特征距离，获得局部特征距离最大空间点集合；

在所述局部特征距离最大空间点集合中提取拓扑特征点；其中，所述拓扑特征点属于局部特征距离最大空间点集合中的点，且具有最小距离梯度模。

优选地，将所述拓扑特征点相连的步骤包括：

根据所述拓扑特征点的最大特征距离对特征距离进行修正；

将修正后的特征距离作为权重实现所述拓扑特征点的连接。

优选地，所述修正后的特征距离作为Dijkstra最短路径算法的权重将所述拓扑特征点进行连接。

优选地，所述局部特征距离最大空间点集合中每个空间点的特征距离均为所述扩大的邻接点搜索集合中空间点的特征距离最大值。

为实现上述目的，本申请实施方式还提供一种中轴模型建立装置，包括：

三维距离矩阵单元，用于根据多孔介质真实拓扑结构生成三维距离矩阵；

拓扑特征点单元，用于根据所述三维距离矩阵确定拓扑特征点；

中轴模型生成单元，用于将所述拓扑特征点相连，获得中轴模型。

优选地，所述拓扑特征点单元包括：

特征距离模块，用于利用所述三维距离矩阵获得特征距离；