CN113034346B - 一种还原断裂岩心的方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

一种还原断裂岩心的方法及装置、电子设备、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种还原断裂岩心的方法及装置、电子设备、可读存储介质，该方法包括：获取断裂岩心的二维扫描图像；对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离；根据所述二维裂缝图像进行所述断裂岩心的三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像，所述三维图像中形成有三维裂缝，所述三维图像基于所述三维裂缝划分为第一三维轮廓，以及第二三维轮廓；依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像。采用本发明所提供的方法能够对断裂岩心进行三维还原。

Description

一种还原断裂岩心的方法及装置、电子设备、存储介质
技术领域
本申请涉及计算机应用技术领域，具体而言，涉及一种还原断裂岩心的方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术
在矿产勘探和开发过程中，需要按地质设计的地层层位和深度开展钻井工作，以钻取得到岩心，岩心包含有大量的岩石信息，是了解地下地层和含矿特性最直观、实际的资料。
岩心采集的过程中容易出现岩心断裂的状况，而岩心发生断裂后，岩心所包含的信息量就会下降，因此在依靠岩心包含的信息计算岩石的孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数时，准确度会受到很大影响，而这些参数在油气储量评估中至关重要，会直接影响到油气资源的储量评估。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供了一种还原断裂岩心的方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质，通过对断裂岩心进行三维还原，提高依据断裂岩心中包含的信息对油气资源的储量评估的准确度。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种还原断裂岩心的方法，包括：获取断裂岩心的二维扫描图像，所述断裂岩心是针对岩心断裂后得到的第一岩心体和第二岩心体进行拼接得到的；对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离；根据所述二维裂缝图像进行所述断裂岩心的三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像，所述三维图像中形成有三维裂缝，所述三维图像基于所述三维裂缝划分为与所述第一岩心体对应的第一三维轮廓，以及与所述第二岩心体对应的第二三维轮廓；依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像，所述三维还原图像用于描述所述岩心在断裂前的状态。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种还原断裂岩心的装置，包括：岩心扫描图像获取模块，用于获取断裂岩心的二维扫描图像；数据提取模块，对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离；岩心三维图像重构模块，用于根据所述二维裂缝图像对所述断裂岩心进行三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像；图像还原模块，用于依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括处理器及存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现如上所述的还原断裂岩心的方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上所述的还原断裂岩心的方法。
在上述技术方案中，通过对断裂岩心的二维扫描图像中的数据进行处理，能够获取断裂岩心对应的三维还原图像，所述三维还原图像用于描述所述岩心在断裂前的状态，依据所述三维还原图像中所包含的信息对岩石的孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数进行计算，能够有效降低岩心断裂时，对岩层中油气资源的储量评估的影响，从而在一定程度上，提高油气资源的储量评估的准确度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是根据本发明所涉及的一种实施环境的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种还原断裂岩心的方法的流程图；
图3是根据图2所对应实施例示出的对步骤20进行描述的流程图；
图4是根据一示例性实施例示出的二维扫描图像和初处理图像的对比图；
图5是根据图2所对应实施例示出的对步骤20进行描述的另一流程图；
图6是根据图5所对应实施例示出的对步骤243进行描述的流程图；
图7是根据图2所对应实施例示出的对步骤20进行描述的另一流程图；
图8是根据图2所对应实施例示出的对步骤20进行描述的另一流程图；
图9是根据一示例性实施例示出的一种还原断裂岩心装置的框图；
图10是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的硬件结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种本发明所涉及的实施环境的示意图。应当说明，该实施环境只是适配于本发明的示例，不能认为是提供了对本发明的使用范围的任何限制。
如图1所示，该实施环境包括岩心扫描设备10和计算机设备20。
首先应当说明的是，岩心是根据地质勘察工作或工程的需要，使用岩心钻头以及其他取心工具，从储层岩石中取出的岩石样品。因此，可以通过对岩心中空隙和骨架的分析，来获得对应储层岩石中空隙和骨架的分布情况，根据获得的空隙和骨架的分布情况，能够计算得到储层岩石的孔隙度、渗透率和含油饱和度等参数，完成对储层岩石的油气资源的储量评估。
数字岩心技术是近年兴起的对岩心分析的有效方法，在常规砂岩和碳酸岩等岩心分析领域应用广泛，其基本原理是基于对岩心的CT(computed tomography，计算机断层扫描)或Micro-CT(micro computed tomography，微计算机断层扫描)扫描图像，运用计算机图像处理技术，通过一定的算法完成数字岩心重构，以根据所构建的数字岩心对储层岩石的油藏属性等性质进行分析。
其中，岩心扫描设备10用于对断裂岩心进行Micro-CT扫描，并生成一系列的二维扫描图像。示例性的，可按照设定的扫描速度和扫描方向对断裂岩心进行切片式扫描，对断裂岩心样品扫描的间距越小，得到的二维扫描图像的数量就越多；也可以按照设定的中心轴和扫描速度对断裂岩心样品进行旋转式扫描，扫描时旋转的角度越小，得到二维扫描图像的数量就越多。
计算机设备20用于根据岩心扫描设备10对岩心扫描生成的一系列二维扫描图像，对一系列二维扫描图像进行预处理，提取断裂岩心的断裂方向和断裂距离，并进行三维重建获得断裂岩心的三维图像，依据断裂岩心的断裂方向和断裂距离，对断裂岩心的三维图像进行还原，获得断裂岩心的三维还原图像。
由此，在岩心扫描设备10和计算机设备20的配合下，获得断裂岩心的三维还原图像。
图2是根据一示例性实施例示出的一种还原断裂岩心的方法的流程图，该方法可使用于图1所示计算机设备20。如图2所示，该方法至少可以包括以下步骤：
步骤10，获取断裂岩心的二维扫描图像，所述断裂岩心是针对岩心断裂后得到的第一岩心体和第二岩心体进行拼接得到的。
可理解的，进行Micro-CT扫描前，需要人工将断裂岩心样品的第一岩心体和第二岩心体进行拼接，使断裂岩心样品接近未断裂时的形态。
示例性的，断裂岩心样品拼接后的形状为圆柱体型，二维扫描图像是通过Micro-CT沿拼接后的断裂岩心样品的轴心方向进行扫描所得到。该Micro-CT扫描的分辨率的范围为0.5微米至3微米。在本实施例中，采用的Micro-CT扫描的分辨率为0.5微米。
其中，获得的二维扫描图像为断裂岩心样品图像与黑色背景组成的灰度图像，断裂岩心样品图像包括岩心骨架和二维裂缝，岩心骨架处的像素点的灰度值与二维裂缝处的像素点的灰度值具有差异。
步骤20，对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离。
获取的断裂岩心样品的二维扫描图像中，岩心骨架处的灰度值与二维裂缝处的灰度值差异并不明显，需要进行预处理，从而得到二维裂缝清晰的二维裂缝图像。
如图3所示，在一示例性实施例中，对所述二维扫描图像进行预处理获得二维裂缝图像，具体可以包括：
步骤21，对所述二维扫描图像进行去噪处理以及图像增强处理，得到初处理图像。
在本实施例中，通过对二维扫描图像依次进行去噪处理和图像增强处理，将二维扫描图像中的二维裂缝进行突出化处理，同时，弱化岩心骨架对二维裂缝的干扰，得到初处理图像。
对断裂岩心的二维扫描图像进行去噪所采用的方法，具体可以包括均值滤波、中值滤波、小波变换、总体变换等本领域常见的图像去噪方法中的任意一种或多种，本处不进行限制。
对二维扫描图像进行图像增强的方法，包括频率域法和空间域法，频率域法是将图像作为一种二维信号，对图像进行基于二维傅里叶变换的信号增强，频率域法分为低通滤波法和高通滤波法两种，采用低通滤波法，可去掉图像中的噪声，采用高通滤波法，则可增强边缘高频信号，使模糊的图片变得清晰，空间域法常采用的有局部求平均值法和中值滤波法，以用于去除或减弱噪声，本处不对图像增强方法进行限制，所采用的图像增强方法可为本领域常见的图像增强方法中的任意一种或多种。
步骤22，对所述初处理图像进行二值化处理，得到二次处理图像。
需要说明的是，图像的二值化就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，使整个图像呈现出明显的黑和白的视觉效果，二值化的具体过程是，将图像上所有灰度值大于或等于预设灰度阀值的像素点判定为目标物体，将其灰度值设置为255，表示前景；将灰度值小于预设灰度阀值的像素点排除在目标物体区域以外，将其灰度值设置为0，表示背景。其中，预设灰度阀值通常根据人工经验和具体任务来确定。
示例性的，采用自适应阀值分割方法，将初处理图像的灰度数按灰度级分为背景和目标两部分，其中，以岩心骨架作为背景，二维裂缝作为目标，基于岩心骨架像素点与二维裂缝像素点间灰度值的最大类间方差，或岩心骨架内部像素点间的灰度值的最小类内方差，或二维裂缝内部像素点间的灰度值的最小类内方差，确定预设灰度阀值。
具体地，在初处理图像中建立平面直角坐标系，初处理图像中含有的二维裂缝的裂缝点，在平面直角坐标系中均可以找到其对应的坐标(x，y)，假定初处理图像为F＝{f(x,y)}，初处理图像中包含有目标和背景，其中，f(x,y)表示初处理图像中任一点(x,y)处的灰度值，f(x,y)为灰度值集合GL中的一个元素，f(x,y)∈GL＝{0,1,2,…,L-1}，L表示初处理图像中具有的L个灰度级，将预设灰度阀值设为t，预设灰度阀值将各像素点{f(x,y)}分为两类，即小于预设灰度阀值t的暗区域C1类和大于预设灰度阀值t的亮区域C2类，表示类内方差，/>表示类间方差，/>和/>均为预设灰度阀值t的函数，如下所示：
其中：a1和a2分别是C1类和C2类中的像素与图像总像素之比，μj和分别是Cj类的均值和方差，μ0和/>是图像F＝{f(x,y)}的均值和方差。当类内方差取最小，或类间方差取最大时，获得最优的预设灰度阀值/>
将预处理图像中的像素点的灰度值与获取的最优的预设灰度阀值进行比较，高于预设灰度阀值/>的像素点标记为1，低于预设灰度阀值/>的像素点标记为0。因此，通过二值化处理，将作为目标的二维裂缝的像素点的灰度值设定为0，而作为背景的岩心骨架的像素点的灰度值设定为255，得到二维裂缝为黑色，作为背景的岩心骨架为白色的二次处理图像。
步骤23，检测所述二次处理图像中含有的二维裂缝是否存在未断开部位，若为是，将所述二次处理图像作为二维裂缝图像。
可理解的，检测二次处理图像中含有的二维裂缝是否存在未断开部位，即是检测二次处理图像中，位于二维裂缝两侧的断裂岩心骨架是否存在连接位点，二次处理图像可分为两种类型，一类为，二维裂缝完全断开，另一类为，二维裂缝未能完全断开，如图4所示，图4a为二维裂缝未完全断开的图示，图4b为二维裂缝完全断开的图示。
若二维裂缝完全断开，则将二次处理图像作为二维裂缝图像，进行下一步处理。
若二维裂缝未完全断开，继续执行步骤24，对二维裂缝的未断开部位进行断开处理，得到二维裂缝图像。
如图5所示，在一示例性实施例中，对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，得到二维裂缝图像，具体可以包括：
步骤241，针对所述二次处理图像中含有的二维裂缝上的裂缝点，提取所述裂缝点的位置信息。
示例性的，经过二值化处理得到的二次处理图像中，岩心骨架像素点的灰度值为255，二维裂缝像素点的灰度值为0。首先，依据岩心骨架像素点的灰度值与二维裂缝像素点的灰度值的差异，提取出二维裂缝的轮廓，其后，从提取的二维裂缝的轮廓中获取裂缝点的位置信息。
具体地，在本实施例中，在二次处理图像中建立有平面直角坐标系，二维裂缝的裂缝点在平面直角坐标系中均可以找到其对应的坐标(x，y)，提取的裂缝点的位置信息，即提取裂缝点在平面直角坐标系中的坐标值。
步骤242，根据所述裂缝点的位置信息进行直线拟合，得到裂缝拟合直线，并计算所述裂缝点与所述裂缝拟合直线之间的残差。
示例性的，依据获取的裂缝点的位置信息，采用最小二乘法进行直线拟合，得到裂缝拟合直线，具体方法如下：
假定裂缝拟合直线为y＝a0+a1x (1)令
将式(1)带入式(2)中，得
当∑(yi-y0)2最小时，用函数对a0、a1求偏导，令两个偏导数为零，即，
进一步地，
其中，m为裂缝点的数量，对式(6)和式(7)进行求解，得到
将计算得到的a0和a1带入式(1)中，即得裂缝拟合直线。
进一步地，计算裂缝点与裂缝拟合直线之间的残差。
步骤243，基于所述裂缝点与所述裂缝拟合直线之间的残差，对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，以得到所述二维裂缝图像。
如图6所示，在一示例性实施例中，对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，以得到所述二维裂缝图像，具体包括：
步骤2431，提取所述二次处理图像与所述裂缝拟合直线的相交点。
示例性的，二次处理图像与裂缝拟合直线的相交点，即为裂缝拟合直线与岩心骨架部分的相交点。
步骤2432，以所述残差为直径，并以所述相交点为圆心，在二次处理图像上构建间隔圆形。
示例性的，获取得到相交点后，即以相交点为圆心，以残差作为半径，在二次处理图像上构建间隔圆形。
步骤2433，根据所述裂缝点的灰度值对所述间隔圆形进行填充，以基于填充后的间隔圆形将所述未断开部分断裂开来。
示例性的，间隔圆形的灰度值与裂缝点的灰度值相同，均为255，通过对间隔圆形进行填充，使得填充后的间隔圆形将二维裂缝截面图中未断开部位进行断开，得到二维裂缝图像。
在一示例性实施例中，所述二维裂缝图像的数量为多个。
可以理解的，二维裂缝图像的数量与通过Micro-CT对断裂岩心样品进行扫描，获得的二维扫描图像的数量一致，均为多个。
待获取得到二维裂缝图像后，继续执行步骤25，根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向，以及步骤26，根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂距离。
在一示例性实施例中，如图7所示，根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向，包括步骤：
步骤251、分别提取各个所述二维裂缝的裂缝基准线所对应的法向量。
可以理解的，通过Micro-CT对断裂岩心样品进行扫描，获得的二维扫描图像为多个，即经过预处理后的二维裂缝图像也是多个，因此，从二维裂缝图像中的二维裂缝中提取的裂缝基准线的数量也为多个，本实施例中，提取的各个二维裂缝的裂缝基准线，即为前述的裂缝拟合直线，提取的法向量为与裂缝拟合直线垂直的非零向量，法向量代表了二维裂缝图像中二维裂缝的断裂方向。
步骤252、对提取得到的各个所述法向量进行相加，得到法向量和值，并根据所述法向量的数量计算所述法向量和值的平均值，得到平均法向量。
步骤253、将所述平均法向量的方向作为所述断裂岩心的断裂方向。
在一示例性实施例中，如图8所示，根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂距离，包括步骤：
步骤261、分别以各个所述二维裂缝图像中含有二维裂缝为分割线，将各个所述二维裂缝图像划分为第一二维轮廓和第二二维轮廓。
步骤262，将所述第一二维轮廓固定，移动所述第二二维轮廓，直至所述第一二维轮廓与所述第二二维轮廓相接触，记录各个所述第二二维轮廓的移动距离。
步骤263，对记录得到的各个移动距离进行筛选，将筛选得到的最小移动距离作为所述断裂岩心的断裂距离。
三维裂缝图像的拼接可理解为多个二维裂缝图像的拼接，由于二维裂缝图像为多个，先分别得到各个二维裂缝图像中的移动距离，其后，对各个移动距离进行筛选，将最小移动距离作为断裂岩心的断裂距离。
其中，二维裂缝图像中的移动距离的获取，采用的碰撞检测方法，假定二维裂缝的法向量为(a,b)，第一二维轮廓的轮廓点的位置为：(p0[i].x,p0[i].y)，其中，i的取值范围为[0，n]，n表示第一二维轮廓中具有的轮廓点的个数，第二二维轮廓的轮廓点的位置为(p1[j].x,p1[j].y)，其中，j的取值范围为[0，m]，m表示第一二维轮廓中具有的轮廓点的个数。
将第二二维轮廓进行固定，预先设定移动距离为step＝2；
根据公式p0[i].x＝p0[i].x+step*a (10)
p0[i].y＝p0[i].y+step*b (11)
移动第一二维轮廓，在移动过程中，若第一二维轮廓的点与第二二维轮廓中的点未发生碰撞，则delta+1，delta为前一步骤在移动过程中的移动距离，并重复公式(10)和(11)，若移动时发生碰撞，第一二维轮廓停止移动，移动的距离为：step＝step-1。
步骤30，根据所述二维裂缝图像进行所述断裂岩心的三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像，所述三维图像中形成有三维裂缝，所述三维图像基于所述三维裂缝划分为与所述第一岩心体对应的第一三维轮廓，以及与所述第二岩心体对应的第二三维轮廓。
步骤40，依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像，所述三维还原图像用于描述岩心在断裂前的状态。
示例性的，获得断裂岩心对应的三维还原图像后，可对断裂岩心的孔隙度和裂缝开度进行检测，同时，可通过玻尔兹曼网格法模拟拼接后的数字岩心的流动过程，计算得到三维裂缝的渗透率，从而实现对断裂岩心中包含的岩层信息进行提取。
图9是根据一示例性实施例示出的一种还原断裂岩心的装置。如图9所示，该装置包括岩心扫描图像获取模块510、数据提取模块520、三维重建模块530、图像还原模块540。
岩心扫描图像获取模块510用于获取断裂岩心的二维扫描图像。
数据提取模块520用于对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离。
岩心三维图像重构模块530用于根据所述二维裂缝图像对所述断裂岩心进行三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像。
图像还原模块540用于依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像。
在另一示例性实施例中，数据提取模块520包括图像预处理单元，识别单元和数据提取单元。
图像预处理单元用于对二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像。
识别单元用于识别维裂缝图像中的二维裂缝。
数据提取单元用于从二维裂缝中提取断裂岩心的断裂方向和断裂距离。
在另一示例性实施例中，图像还原模块540包括图像拼接单元和图像还原单元。
图像拼接单元用于控制第一三维轮廓和第二三维轮廓相对移动，进行轮廓拼接。
图像还原单元用于对第一三维轮廓和第二三维轮廓拼接完成后的图像进行处理，得到断裂岩心的三维还原图像。
需要说明的是，上述实施例所提供的装置与上述实施例所提供的方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。
本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时实现如前所述的还原断裂岩心的方法。
图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。
需要说明的是，该电子设备只是一个适配于本申请的示例，不能认为是提供了对本申请的使用范围的任何限制。该电子设备也不能解释为需要依赖于或者必须具有图10中示出的示例性的电子设备中的一个或者多个组件。
如图10所示，在一示例性实施例中，电子设备包括处理组件901、存储器902、电源组件903、多媒体组件904、音频组件905、传感器组件906和通信组件907。其中，上述组件并不全是必须的，电子设备可以根据自身功能需求增加其他组件或减少某些组件，本实施例不作限定。
处理组件901通常控制电子设备的整体操作，诸如与显示、数据通信以及日志数据处理相关联的操作等。处理组件901可以包括一个或多个处理器908来执行指令，以完成上述操作的全部或部分步骤。此外，处理组件901可以包括一个或多个模块，便于处理组件901和其他组件之间的交互。例如，处理组件901可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件904和处理组件901之间的交互。
存储器902被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备的操作，这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令。存储器902中存储有一个或多个模块，该一个或多个模块被配置成由该一个或多个处理器908执行，以完成上述实施例中所描述的还原断裂岩心的方法中的全部或者部分步骤。
电源组件903为电子设备的各种组件提供电力。电源组件903可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件904包括在电子设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括TP(Touch Panel，触摸面板)和LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
音频组件905被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件905包括一个麦克风，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。在一些实施例中，音频组件905还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
传感器组件906包括一个或多个传感器，用于为电子设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件906可以检测到电子设备的打开/关闭状态，还可以检测电子设备的温度变化。
通信组件907被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，例如Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线网络)。
可以理解，图10所示的结构仅为示意，电子设备该可以包括比图10中所示更多或更少的组件，或者具有与图10所示不同的组件。图10中所示的各组件均可以采用硬件、软件或者其组合来实现。
本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的还原断裂岩心三维图像的方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述内容，仅为本申请的较佳示例性实施例，并非用于限制本申请的实施方案，本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种还原断裂岩心的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
获取断裂岩心的二维扫描图像，所述断裂岩心是针对岩心断裂后得到的第一岩心体和第二岩心体进行拼接得到的；
对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离；
根据所述二维裂缝图像进行所述断裂岩心的三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像，所述三维图像中形成有三维裂缝，所述三维图像基于所述三维裂缝划分为与所述第一岩心体对应的第一三维轮廓，以及与所述第二岩心体对应的第二三维轮廓；
根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝的裂缝基准线所对应的法向量提取所述断裂岩心的断裂方向，以及根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂距离；
依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像，所述三维还原图像用于描述岩心在断裂前的状态。
2.根据权利要求1所述的还原断裂岩心的方法，其特征在于，根据对所述二维扫描图像进行预处理获得二维裂缝图像，包括：
对所述二维扫描图像进行去噪处理以及图像增强处理，得到初处理图像；
对所述初处理图像进行二值化处理，得到二次处理图像；
检测所述二次处理图像中含有的二维裂缝是否存在未断开部位，若为是，将所述二次处理图像作为二维裂缝图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若检测到所述二次处理图像中含有的二维裂缝不存在未断开部位，则对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，得到二维裂缝图像。
4.根据权利要求3所述的还原断裂岩心的方法，其特征在于，根据对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，得到二维裂缝图像，包括：
针对所述二次处理图像中含有的二维裂缝上的裂缝点，提取所述裂缝点的位置信息；
根据所述裂缝点的位置信息进行直线拟合，得到裂缝拟合直线，并计算所述裂缝点与所述裂缝拟合直线之间的残差；
基于所述裂缝点与所述裂缝拟合直线之间的残差，对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，以得到所述二维裂缝图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述裂缝点与所述裂缝拟合直线之间的残差，对所述二次处理图像中含有的未断开部位进行断开处理，包括：
提取所述二次处理图像与所述裂缝拟合直线的相交点；
以所述残差为直径，以所述相交点为圆心，在二次处理图像上构建间隔圆形；
根据所述裂缝点的像素值对所述间隔圆形进行填充，以基于填充后的间隔圆形将所述未断开部位断裂开来。
6.根据权利要求1所述的还原断裂岩心的方法，其特征在于，所述二维裂缝图像的数量为多个；根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向，包括：
分别提取各个所述二维裂缝的裂缝基准线所对应的法向量；
对提取得到的各个所述法向量进行相加，得到法向量和值，并根据所述法向量的数量计算所述法向量和值的平均值，得到平均法向量；
将所述平均法向量的方向作为所述断裂岩心的断裂方向。
7.根据权利要求1所述的还原断裂岩心的方法，其特征在于，所述二维裂缝图像的数量为多个；根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂距离，包括：
分别以各个所述二维裂缝图像中含有二维裂缝为分割线，将各个所述二维裂缝图像划分为第一二维轮廓和第二二维轮廓；
将所述第一二维轮廓固定，移动所述第二二维轮廓，直至所述第一二维轮廓与所述第二二维轮廓相接触，记录各个所述第二二维轮廓的移动距离；
对记录得到的各个移动距离进行筛选，将筛选得到的最小移动距离作为所述断裂岩心的断裂距离。
8.一种还原断裂岩心的装置，其特征在于，所述装置包括：
岩心扫描图像获取模块，用于获取断裂岩心的二维扫描图像，所述断裂岩心是针对岩心断裂后得到的第一岩心体和第二岩心体进行拼接得到的；
数据提取模块，对所述二维扫描图像进行预处理，获得二维裂缝图像，并根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离；
岩心三维图像重构模块，用于根据所述二维裂缝图像对所述断裂岩心进行三维重建，得到所述断裂岩心的三维图像，所述三维图像中形成有三维裂缝，所述三维图像基于所述三维裂缝划分为与所述第一岩心体对应的第一三维轮廓，以及与所述第二岩心体对应的第二三维轮廓；
断裂方向和断裂距离提取模块，用于根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝的裂缝基准线所对应的法向量提取所述断裂岩心的断裂方向，以及根据所述二维裂缝图像中含有的二维裂缝提取所述断裂岩心的断裂距离；
图像还原模块，用于依据所述断裂岩心的断裂方向和断裂距离，控制所述第一三维轮廓和所述第二三维轮廓相对移动，获得所述断裂岩心对应的三维还原图像。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，存储有计算机可读指令；
处理器，读取存储器存储的计算机可读指令，以执行权利要求1-7中的任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求1-7中的任一项所述的方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102867302A (zh) * 2012-08-30 2013-01-09 四川大学 基于三维图像信息处理的岩心裂缝识别方法
CN106772602A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 中国科学院地质与地球物理研究所 生长断层活动强度定量表征方法
CN106803253A (zh) * 2017-01-17 2017-06-06 四川大学 岩石三维图像裂缝提取方法
CN109887073A (zh) * 2018-08-16 2019-06-14 清能艾科（深圳）能源技术有限公司 岩心的三维数字模型构建方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016108812A1 (en) * 2014-12-29 2016-07-07 Halliburton Energy Services, Inc. Core bit designed to control and reduce the cutting forces acting on a core of rock

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102867302A (zh) * 2012-08-30 2013-01-09 四川大学 基于三维图像信息处理的岩心裂缝识别方法
CN106772602A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 中国科学院地质与地球物理研究所 生长断层活动强度定量表征方法
CN106803253A (zh) * 2017-01-17 2017-06-06 四川大学 岩石三维图像裂缝提取方法
CN109887073A (zh) * 2018-08-16 2019-06-14 清能艾科（深圳）能源技术有限公司 岩心的三维数字模型构建方法及装置

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