[发明专利]基于超维的非均质岩心三维重建方法

权利要求书

1.一种基于超维的非均质岩心三维重建方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选取原始CT图像序列作为训练集并建立相应字典，字典中存储的是二维图像块到三维图像块的对应关系；

(2)对于步骤(1)字典中存储的每个对应关系统计二维图像块0元素的个数及所对应三维图像块中除第一层以外的几层的0元素的个数；

(3)将步骤(2)统计值分别进行归一化到固定值；

(4)将步骤(3)归一化的统计值进行累加，分为不同的区间，建立基于概率的块选择机制；

(5)在步骤(4)完成统计值进行累加的基础上，随机选取一张CT图像作为原始参考图像；

(6)通过随机重建起点的策略，随机的选择参考图像的左上，左下，右上，右下的一个点作为重建起点，以固定大小的模版从这个起始点开始以光栅路径的方式遍历整张图像；

(7)对步骤(6)模板中每个二维块，在字典中寻找与之对应的三维矩阵块，这样的矩阵块会找到多个；第一步通过这个块与已重建好的处于它邻域的块之间的匹配关系进行第一次筛选，然后运用在建立字典阶段基于概率的图像块选择机制所建立的对应关系进行第二次筛选；

(8)以重建好的结构最上层图像作为新的参考图像，重复步骤(6)、(7),完成整个三维结构的重建。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述统计二维图像块0元素的个数及所对应三维图像块中除第一层以外的几层的0元素的个数，具体为：定义变量block_i,j，sum_i,j；block_i,j代表通过遍历整个字典找到了一个第一层图像块0元素个数为i，其对应图像块其余层0元素个数为j的对应关系，sum_i,j代表通过遍历整个字典，找到的第一层图像块0元素个数为i，其对应二三层图像块0元素个数为j的对应关系个数之和，也就是block_i,j的累加。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述将步骤(2)统计值分别进行归一化，是为了将步骤(2)中的统计规律用到非均质重建的过程当中，通过定义sum_normalization_i,j，对sum_i,j下标i的统计值归一化到固定的和值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中所述将步骤(3)归一化的统计值进行累加，是为了将步骤(2)中的统计规律用到非均质重建的过程当中,通过定义sum_accumulation_i,j对sum_normalization_i,j下标i的统计值分别进行累加。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(6)中所述随机重建起点的策略，是为了消除固定重建起始点在非均质重建中造成的原始参考图像的孔隙相簇容易持续向岩石相簇扩展的现象，而提出的一种策略；对于原始参考图像，生成一个随机数，随机的从左上，左下，右上，右下这四个起点中选择一个起点作为重建的起点，用模板遍历整张参考图像，完成前面层的重建；然后以重建好的最后一张图像作为新的参考图像，并重新生成一个随机数，随机的从左上，左下，右上，右下这四个起点中选择一个起点作为重建的起点，继续进行重建，直至完成与原始参考图像大小相匹配的三维结构。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(7)中所述运用在建立字典阶段基于概率的图像块选择机制所建立的对应关系进行第二次筛选，是通过生成步骤(3)中归一化到的固定值范围内的一个随机数，通过随机数落在步骤(4)累加值的哪一个区间这个条件进行第二次筛选；字典中对应块满足当sum_accumulation_i,j下标i越大时，j对应着固定值范围内更大的长度区间；那么当i越大时，生成固定值范围以内的随机数有更大的概率落在j值相对较大的区间中，从而满足了二维图像中孔隙相较多的小块其重建的三维小块也相应具有较多的孔隙相这样的条件，为非均质岩心的重建创造了条件。