[發明專利]一種基于圖像處理和3D打印制作弱膠結砂巖模型的方法

在審

• 申請號: 201811340485.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109397689A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 何翔;潘汝江;汪舒宏;李欣;伍娜娜
• 申請（專利權）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: B29C64/135
• 分類號: B29C64/135;B29C64/386;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 董曉盈

1.一種基于圖像處理和3D打印制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，包括：

步驟1：掃描弱膠結砂巖巖樣，獲得所述巖樣的數字圖像；

步驟2：對所述數字圖像進行圖像處理，獲得三維網絡模型；

步驟3：采用3D打印方法打印所述三維網絡模型，獲得弱膠結砂巖模型。

2.根據權利要求1所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，采用CT掃描方法掃描所述弱膠結砂巖巖樣，獲得所述巖樣的數字圖像。

3.根據權利要求1所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟201：將所述數字圖像轉換為位圖格式，并對轉換后的數字圖像進行去噪和圖像邊緣切割；

步驟202：基于切割后的數字圖像識別巖石骨架，基于所述巖石骨架提取初始三維網絡模型；

步驟203：優化所述初始三維網絡模型以及減小模型幾何誤差，并導出數字文件；

步驟204：針對所述數字文件進行模型檢測、修復和平滑處理，獲得所述三維網絡模型。

4.根據權利要求3所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，在所述步驟202中，通過MIMICS軟件，調整圖片的對比度，設置巖石骨架的HU范圍，切割數字圖像的邊緣部分，去除像素中的漂浮物質，獲得巖石骨架。

5.根據權利要求4所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，采用MarchingCubes算法提取所述初始三維網絡模型。

6.根據權利要求3所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，通過3-matic軟件優化所述初始三維網絡模型以及減小模型幾何誤差。

7.根據權利要求3所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，所述數字文件為STL格式。

8.根據權利要求1所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟301：對所述三維網絡模型進行切層，獲得多個等值面；

步驟302：3D打印機的輸送管將液體打印材料和支撐打印材料輸送到并行打印頭上；

步驟303：并行打印頭根據所述等值面將所述液體打印材料和支撐打印材料分別鋪設在工作平臺上；

步驟304：紫外線燈照射工作平臺，使所述液體打印材料和支撐打印材料強化凝固；

步驟305：將所述并行打印頭提升一層的高度；

步驟306：重復執行步驟302-步驟305，直至整個弱膠結砂巖模型制作完成。

9.根據權利要求1所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，還包括對所述弱膠結砂巖模型進行后期處理。

10.根據權利要求9所述的制作弱膠結砂巖模型的方法，其特征在于，所述后期處理包括：

清除所述弱膠結砂巖模型表面的支撐材料；

對所述弱膠結砂巖模型進行光漂處理。