[發明專利]巖土體孔隙率測量方法、裝置及智能終端

有效

• 申請號: 202111040156.9
• 申請日: 2021-09-06
• 公開（公告）號: CN113763351B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳湘生;沈俊;包小華;崔宏志;賈金青;梅國雄;邱桐
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G06T7/62
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波

1.巖土體孔隙率測量方法，其特征在于，包括：

獲取巖土體的土樣，所述土樣包括取自同一巖土體的兩份對比土樣和一份原始土樣；

采用掃描電鏡對所述土樣進行掃描，獲得所述土樣的微觀圖像；

基于所述微觀圖像的灰度值，確定所述微觀圖像的閾值范圍；

在所述閾值范圍內按照設定精度對所述微觀圖像進行切分，獲得二維等勢圖；

根據所述二維等勢圖，確定所述巖土體的孔隙率并輸出；

所述基于所述微觀圖像的灰度值，確定所述微觀圖像的閾值范圍，包括：

枚舉所述微觀圖像中每個像素的灰度值，獲得最大灰度值和最小灰度值，所述最小灰度值和所述最大灰度值構成所述微觀圖像的閾值范圍；

所述根據所述二維等勢圖，確定所述巖土體的孔隙率并輸出，包括：

分別測量所述對比土樣的厚度獲得第一厚度、第二厚度；

根據所述對比土樣的微觀圖分別獲得第一灰度、第二灰度；

基于所述第一灰度、第二灰度和所述第一厚度、第二厚度獲得厚度灰度比；

根據所述厚度灰度比，獲得原始土樣微觀圖的閾值范圍所對應的厚度范圍；

根據設定精度對厚度范圍進行相應的分段，獲得Z軸分辨率；

根據所述厚度范圍，構建三維空間的Z軸坐標系；

根據所述二維等勢圖和所述Z軸分辨率，構建三維空間模型；

對所述三維空間模型進行積分處理，分別獲得土體和孔隙的體積；

根據所述土體的體積和所述孔隙的體積，確定所述巖土體的孔隙率并輸出；

所述在所述閾值范圍內按照設定精度對所述微觀圖像進行切分，獲得二維等勢圖，包括：

按照設定精度對所述閾值范圍進行劃分，獲得閾值點集合；

基于所述閾值點集合中的閾值點依次對所述微觀圖像進行二值化處理，獲得二值化圖像序列；根據所述二值化圖像序列獲得二維等勢圖。

2.如權利要求1所述的巖土體孔隙率測量方法，其特征在于，獲取所述對比土樣，包括：

從所述巖土體上取得巖土體試樣；

將所述巖土體試樣研磨為粉狀，獲得粉狀試樣；

將所述粉狀試樣壓縮為片狀，獲得所述對比土樣。

3.如權利要求1所述的巖土體孔隙率測量方法，其特征在于，所述基于所述微觀圖像的灰度值，確定所述微觀圖像的閾值范圍后，還包括：

根據所述微觀圖像的閾值范圍，對所述微觀圖像的灰度值進行歸一化處理。

4.一種巖土體孔隙率測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：

土樣獲取模塊，用于獲取巖土體的土樣，所述土樣包括取自同一巖土體的兩份對比土樣和一份原始土樣；

微觀圖像獲取模塊，用于獲得所述土樣的微觀圖像；

閾值范圍確定模塊，用于枚舉所述微觀圖像中每個像素的灰度值，獲得最大灰度值和最小灰度值，所述最小灰度值和所述最大灰度值構成所述微觀圖像的閾值范圍；

二維等勢圖生成模塊，用于按照設定精度對所述閾值范圍進行劃分，獲得閾值點集合，基于所述閾值點集合中的閾值點依次對所述微觀圖像進行二值化處理，獲得二值化圖像序列，根據所述二值化圖像序列獲得二維等勢圖；

孔隙率計算模塊，用于分別測量所述對比土樣的厚度獲得第一厚度、第二厚度；根據所述對比土樣的微觀圖分別獲得第一灰度、第二灰度；基于所述第一灰度、第二灰度和所述第一厚度、第二厚度獲得厚度灰度比；根據所述厚度灰度比，獲得所述原始土樣微觀圖的閾值范圍所對應的厚度范圍；根據設定精度對厚度范圍進行相應的分段，獲得Z軸分辨率；根據所述厚度范圍，構建三維空間的Z軸坐標系；根據所述二維等勢圖和所述Z軸分辨率，構建三維空間模型；對所述三維空間模型進行積分處理，分別獲得土體和孔隙的體積；根據所述土體的體積和所述孔隙的體積，確定所述巖土體的孔隙率并輸出。

5.一種智能終端，其特征在于，所述智能終端包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的巖土體孔隙率測量程序，所述巖土體孔隙率測量程序被所述處理器執行時實現如權利要求1-3任意一項所述巖土體孔隙率測量方法的步驟。

6.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有巖土體孔隙率測量程序，所述巖土體孔隙率測量程序被處理器執行時實現如權利要求1-3任意一項所述巖土體孔隙率測量方法的步驟。