[发明专利]岩心样品选取方法和装置

权利要求书

1.一种岩心样品选取方法，其特征在于，包括：

获取岩心体的多个扫描图像集合；其中，每个扫描图像集合包括多个扫描图像；

计算所述多个扫描图像集合中每个扫描图像的分形盒维数和面孔率；

基于分形盒维数和面孔率，从所述多个扫描图像集合中选取目标扫描图像集合；

基于所述目标扫描图像集合表示的位置，从所述岩心体中获取岩心样品；

其中，所述从所述多个扫描图像集合中选取目标扫描图像集合，包括：

使用公式计算每个扫描图像集合的平均分形盒维数；

使用公式计算每个扫描图像集合的平均面孔率；

基于平均分形盒维数和平均面孔率，使用公式如下公式从所述多个扫描图像集合中选取目标扫描图像集合：

其中，i∈(1,N)；j∈(1,N-n+1)；I^*为目标扫描图像集合；Ω()为取最小非负数函数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取岩心体的多个扫描图像集合，包括：

对所述岩心体进行CT扫描，得到多个扫描图像；

基于扫描顺序对所述多个扫描图像进行分组，得到多个扫描图像集合。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，扫描图像集合I_j＝[picj,pic(j+1),...,pic(j+n-1)]；其中，j为整数并且N-n+1≥j≥1；N为CT扫描得到的扫描图像数量；n为扫描图像集合中扫描图像的数量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述多个扫描图像集合中每个扫描图像的分形盒维数，包括：

使用公式log N_r＝D_blog(1/r)+logK计算每个扫描图像的分形盒维数；其中，D_b为分形盒维数；K为常数；N_r为覆盖该扫描图像所需的盒子数量；r为划分比率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤1)：针对每个扫描图像，使用大小为s×s像素的网格对该扫描图像进行网格化处理，得到Q个网格；

步骤2)：针对每个网格，使用大小为s×s×h的盒子对该网格的灰度值进行划分，得到覆盖该网格所需的盒子数n_r；

步骤3)：使用公式N_r＝Q×n_r计算覆盖该扫描图像所需的盒子数N_r；并记录数据(N_r,r)；其中，r＝s/M；M为该扫描图像的边长；

步骤4)：改变s的大小并重复步骤1)-步骤3)，得到多个数据(N_r,r)；

相应地，所述使用公式log N_r＝D_blog(1/r)+logK计算每个扫描图像的分形盒维数，包括：

基于所述多个数据(N_r,r)，使用公式log N_r＝D_blog(1/r)+logK进行直线拟合；将拟合直线的斜率作为该扫描图像的分形盒维数D_b。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述多个扫描图像集合中每个扫描图像的面孔率，包括：

使用公式计算每个扫描图像的面孔率；其中，φ为面孔率；D_f为孔隙分形维数；λ_max为最大孔隙半径；λ_min为最小孔隙半径。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用边缘检测算法对每个扫描图像进行处理，得到二值图像；

基于所述二值图像获取等效半径集合以及所述等效半径集合中每个等效半径的累计孔隙数量；

基于所述等效半径集合以及所述等效半径集合中每个等效半径的累计孔隙数量，进行直线拟合，得到该扫描图像的孔隙分形维数、最大孔隙半径和最小孔隙半径。

8.一种岩心样品选取装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取岩心体的多个扫描图像集合；其中，每个扫描图像集合包括多个扫描图像；

计算单元，用于计算所述多个扫描图像集合中每个扫描图像的分形盒维数和面孔率；

第二获取单元，用于基于分形盒维数和面孔率，从所述多个扫描图像集合中选取目标扫描图像集合；

第三获取单元，用于基于所述目标扫描图像集合表示的位置，从所述岩心体中获取岩心样品；

其中，所述从所述多个扫描图像集合中选取目标扫描图像集合，包括：

使用公式计算每个扫描图像集合的平均分形盒维数；

使用公式计算每个扫描图像集合的平均面孔率；

基于平均分形盒维数和平均面孔率，使用公式如下公式从所述多个扫描图像集合中选取目标扫描图像集合：

其中，i∈(1,N)；j∈(1,N-n+1)；I^*为目标扫描图像集合；Ω()为取最小非负数函数。