[发明专利]一种基于二维图像和多点统计学的数字岩心重建方法

摘要

本发明涉及一种基于二维图像和多点统计学的数字岩心重建方法，本发明在物理实验方法获取岩样的二维训练图像，在得到的二维岩心图像的基础上结合多点统计学方法，获取二维岩心图像上的高阶统计信息，从而构建能够反映岩心真实内部孔隙结构特征的三维数字岩心。克服了传统数值重建算法中只应用两点统计函数的缺点。

主权项

1.一种基于二维图像和多点统计学的数字岩心重建方法，其特征在于，包括：(1)建立二维训练图像，包括相互正交方向的3张二维图像，所述二维图像3为岩心的铸体薄片、扫描电镜或CT扫描图像的任意切面；(2)选取多重数据模板，通过多重数据模板扫描步骤(1)建立的二维训练图像，捕获数据事件，这些数据事件又被称为模式特征，设为训练数据的结构特征；(3)获取条件概率：对于任一待模拟点u，确定在给定n个条件数据值S(uα)的情况下，属性S(u)取K个状态值中任一个状态值的条件概率P{S(u)＝sk|dn}分布函数如式(Ⅰ)所示：式(Ⅰ)中，分母为某个模式出现的概率；α＝1,…,n；分子为模式和待模拟点u取某个状态值的情况同时出现的概率；将不同方向上在该处的条件概率分布函数加权平均计算得到待模拟点总条件概率，如式(Ⅱ)所示：P(xijk|x(N30(ijk)))＝α{P(xijk|x(Ni,12(ijk)))+P(xijk|x(Nj,12(ijk)))+P(xijk|x(Nk,12(ijk)))}    (Ⅱ)式(Ⅱ)中，P(xijk|x(N30(ijk)))表示待模拟点的条件概率；x为任意的状态值；xijk为(i，j，k)坐标系的某一状态值；N30(ijk)为在三维数据模板下对应x状态出现的概率数；Ni,12(ijk)为在XY平面数据模板下对应x状态出现的概率数；Nj,12(ijk)为在YZ平面数据模板下对应x状态出现的概率数；Nk,12(ijk)为在ZX平面数据模板下对应x状态出现的概率数；i表示X方向位置坐标；j表示Y方向位置坐标；k表示Z方向位置坐标；P(xijk|x(Ni,12(ijk)))、P(xijk|x(Nj,12(ijk)))、P(xijk|x(Nk,12(ijk)))分别表示XY、YZ和ZX平面上的条件概率分布；α为平均参数；(4)定义一条能将所有的待模拟点遍历一次的随机路径，访问待模拟区域的待模拟点；对随机路径上的每一个待模拟点，通过上述步骤(2)‑(3)，利用与步骤(2)选取的多重数据模板提取其数据事件，从搜索树中获取该待模拟点的总条件概率；利用蒙特卡洛方法提取该待模拟点的随机模拟值，并将该随机模拟值作为后续模拟新增待模拟点的条件数据；即：当待模拟区域中的某一模拟点确定为随机模拟值时，将该模拟点作为已知条件数据来约束后续的概率分布函数，直至确定待模拟区域的所有待模拟点，得到岩样的三维数字岩心。