[發明專利]基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202110754208.2
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113610758A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李曙光;李校珂;楊星智;王存寶;劉博;謝江勝;仲維玲;王平安;王青松
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 薛福玲

1.一種基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取目標巖石的掃描圖像以及所述掃描圖像的CT數，所述掃描圖像基于醫用CT掃描所述目標巖石獲得；

根據所述掃描圖像的CT數，獲得CT數直方圖；

根據所述CT數直方圖的峰型分布，獲得所述目標巖石的損傷變量；

對所述損傷變量和所述目標巖石的損傷影響參數進行擬合，獲得擬合曲線，以對所述目標巖石進行損傷分析，獲得損傷分析結果。

2.如權利要求1所述的基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法，其特征在于，所述獲取目標巖石的掃描圖像以及所述掃描圖像的CT數的步驟，具體包括：

獲取目標巖石的掃描圖像；

對所述掃描圖像進行偽影消除，獲得消除偽影后的掃描圖像；

獲取所述消除偽影后的掃描圖像的CT數。

3.如權利要求2所述的基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法，其特征在于，所述獲取目標巖石的掃描圖像的步驟，具體包括：

獲取目標巖石的圓柱體巖樣；

對所述圓柱體巖樣不同掃描層位的橫截面進行掃描，獲得對應的掃描圖像，其中，所述不同掃描層位包括所述圓柱體巖樣的上部、中部和下部。

4.如權利要求1所述的基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法，其特征在于，所述根據所述CT數直方圖的峰型分布，獲得所述目標巖石的損傷變量的步驟，具體包括：

判斷所述CT數直方圖的峰型分布類型，所述峰型分布類型包括單峰型和雙峰型；

針對所述峰型分布類型，獲得所述目標巖石的損傷變量。

5.如權利要求4所述的基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法，其特征在于，所述針對所述峰型分布類型，獲得所述目標巖石的損傷變量的步驟，具體包括：

當所述峰型分布類型為單峰型時，通過第一計算式獲得所述目標巖石的損傷變量，所述第一計算式為：

其中，D_C表示所述目標巖石的損傷變量；

λ表示所述目標巖石掃描截面內分辨單元中孔洞個數的孔洞密集度，

v₀表示所述分辨單元內孔洞的平均面積，其中，D(ρ)表示數學方差，E(ρ)表示數學期望，E(ρ)＝ρ₀(1-λv₀)；

ρ₀表示所述目標巖石的物質密度，ρ表示所述分辨單元的平均密度分布，其中，n表示所述分辨單元內孔洞的個數，v表示所述分辨單元內孔洞的實際面積。

6.如權利要求4所述的基于醫用CT掃描的巖石損傷分析方法，其特征在于，所述針對所述峰型分布類型，獲得所述目標巖石的損傷變量的步驟，具體包括：

當所述峰型分布類型為雙峰型時，通過第二計算式獲得所述目標巖石的損傷變量，所述第二計算式為：

其中，D_C表示所述目標巖石的損傷變量；

D_C1表示材料缺陷引起的損傷的損傷變量，D_C2表示礦物顆粒溶解引起的空洞損傷的損傷變量；

E(ρ₁)表示材料缺陷引起的損傷的數學期望，E(ρ₁)＝ρ₀(1-λ₁v₁)，其中，λ₁、v₁分別為材料缺陷引起的損傷的特征分布參數；

E(ρ₂)表示礦物顆粒溶解引起的空洞損傷的數學期望，E(ρ₂)＝ρ₀(1-λ₂v₂)，其中，λ₂、v₂分別為礦物顆粒溶解引起的空洞損傷的特征分布參數；

ρ₀表示所述目標巖石的物質密度。