[发明专利]一种基于岩石微CT图像的三维孔隙尺度模型重建方法

摘要

本申请公开了一种基于岩石微CT图像的三维孔隙尺度结构化网格模型重建方法，该方法通过数字图像降噪及二值化处理，完成岩石微CT图像中孔隙和骨架的分割和提取，并以三维数组矩阵的形式实现图像数据的存储；基于模型网格单元体与图像像素在空间位置的对应关系，利用自主开发的代码完成孔隙相和骨架相像素的搜索与空间位置标定，采用与像素尺寸相同的网格单元体构建骨架和孔隙的结构化网格模型，通过表面网格生长及几何重塑得到的最终模型可直接用于数值计算。本发明改善了传统重建模型网格质量差、拓扑结构失真等缺陷，可满足渗流、变形、传热等问题的数值模拟需求，对促进能源开采、岩土工程相关领域研究具有重要的意义。

主权项

1.一种基于岩石微CT图像的三维孔隙尺度模型重建方法，其特征在于，所述的图像处理、骨架与孔隙识别、网格模型建模方法包括：获取岩心微CT扫描图像，作为模型重建的数据基础；采用数字图像处理技术对原始微CT图像进行前处理，包括：图像降噪与二值化处理，以及可选择性的对图像进行比例缩放；利用与像素单元具有相同尺寸的网格单元替换图像中同一空间位置的像素单元，完成初始结构化网格模型的构建；对二值化图像进行数字化处理，利用自主开发的代码完成孔隙相单元和骨架相单元的搜索，并对相同空间位置的单元体与节点数据进行编号与标定；在提取的孔隙和骨架模型表面生成一层面网格，以实现流体场模拟边界条件的施加，最终完成孔隙相和骨架相结构化网格模型的重建；将孔隙模型和骨架网格模型进行装配，得到的三维孔隙尺度模型可用于开展多物理场耦合的数值模拟分析。