[发明专利]一种基于岩心二维灰度图像的三维重建方法

权利要求书

1.一种基于岩心二维灰度图像的三维重建方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)根据给定二维灰度岩心图像，构建模式字典；

(2)将给定的二维岩心图像当作待重建三维结构的第一层；

(3)采用快速采样方法，对三维待重建图像中的当前待重建层进行初始化，并通过控制采样率实现对重建结果相邻层间连续性和变化性的控制；

(4)采用中心区域模拟的重建方式对当前待重建层进行重建，在重建过程中，若当前待重建层小于或等于第层时，仅在XY平面进行重建；反之，则先随机在待重建的n×n区域里选出行和列，分别在YZ和XZ平面内对其进行重建，然后再在XY平面内进行重建；当采用步骤(1)中给定模板进行重建时，以步骤(1)中给定模板在模式字典中搜索以寻找最匹配的模式，在对待重建层中相应位置进行重建时，仅对模板的中心区域进行重建；当对XY平面进行重建时，中心区域位置为模板的[第行～第行，第列～第列]，当对XZ或YZ面进行重建时，中心区域位置分别为模板的[第行，第列～第列]，以及[第行～行，第列]；用给定模板遍历整个待重建层提取待重建层中已经给定的初始信息，再在步骤(1)中所生成的模式字典中找到最为相似的模式，采用中心区域模拟的重建方式，将最为相似的模式填充到待重建层中，直到完成整幅待重建层的重建工作；

(5)当完成对当前待重建层的重建工作，将当前待重建层作为参考层，下一层待重建层作为当前待重建层，采用步骤(3)中的快速采样方法对当前待重建层进行采样，采用步骤(4)中所述重建方式对当前待重建层进行重建，直到完成对整个三维待重建结构中的待重建层的重建工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，利用尺寸为n×n像素的采样模板遍历给定的二维灰度图像进行模式提取，再将提取到的二维模式进行堆叠，形成三维矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，快速采样具体步骤如下：①对参考层进行二值化，其中白色区域表示颗粒相，黑色区域表示孔隙相，②对二值化后图像中的颗粒相进行腐蚀，并计算腐蚀后颗粒相所占的比例，如果所占比例大于10％,则对腐蚀后的结果再次进行腐蚀，直到颗粒相所占比例不大于10％，然后在参考层中提取腐蚀结果中颗粒相相应位置的灰度值填入待重建层中，③对二值化后图像中的颗粒相进行膨胀，并计算膨胀后孔隙相所占的比例，如果所占比例大于10％,则对膨胀后的结果再次进行膨胀，直到孔隙相所占比例不大于10％，然后在参考层中提取膨胀结果中孔隙相相应位置的灰度值填入待重建层中，④采用canny算子提取参考层的边缘区域，然后在参考层中提取边缘区域相应位置的灰度值填入待重建层中，通过以上4个步骤实现了对当前待重建层的采样工作。