(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211005520.2 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 中国矿业大 学 地址 221000 江苏省徐州市铜山区大 学路1 号 申请人 徐州江恒能源科技有限公司 (72)发明人 刘江峰　林远健　王志鹏　马士佳　 李晓昭　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 徐尔东 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种改进型 数字图像三维跨尺度重构方法 (57)摘要 本发明公开了一种改进型数字图像三维跨 尺度重构方法， 包括6个步骤： ①从低分辨数字图 像中提取孔隙与基质边缘像素； ②对提取的像素 的重组；③对重组模型的像素体细化， 以使得融 合时的像素一致； ④对高分辨率数字图像单元体 进行拼接； ⑤将不同尺度的数字图像的像素体进 行叠加与融合； ⑥融合后的数字图像进行粗化。 该方法能够实现不同尺度孔隙结构 模型的关联， 提升多尺度孔隙结构模型重建的效率， 提高数字 图像的像素精度。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115147557 A 2022.10.04 CN 115147557 A 1.一种改进型 数字图像三维跨尺度重构方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)对低分辨岩心图片进行水平即x方向和 纵向即y方向扫描， 定位三维模型中孔隙与 基质像素的边界位置， 随后以边界为对称中心， 提取距离对称中心为r的所有像素； (2)统计步骤(1)中提取的像素， 利用以下公式计算组合模型x,y,z方向的像素数量， 并 对计算后获得的像素进行 “Z”形重组； 式中： hx,hy,hz分别低分辨率像素三维组合模型的x,y,z方向的像素尺寸， n为大尺度低 分辨率三维孔隙模型的层数， []为数 学运算中的取整数运 算； (3)将重组后像素中的低分辨率三维模型像素体进行细化， 根据不同尺度模型的分辨 率， 计算一个叠加融合的多尺度输出模 型分辨率， 将低分辨率三 维模型的像素体细分为i × i×i个， i采用如下公式取值使细化后的模型分辨 率与高分变率模型的分辨 率相同： 式中： Re(ML)为低分辨 率模型的像素分辨 率， Re(MH)为高分辨 率模型像素分辨 率； (4)将重组后像素中的高分辨率三维模型单元体进行拼接， 首先通过高分辨率的三维 孔隙模型作为单元体， 根据不同尺度模型 的物理尺寸大小， 根据如下公式计算单元体的拼 接数j； 随后进行拼接直至组合与拼接的高分辨率三维模型与低分辨三维模型具有相同的 物理尺寸； V(MR)＝hx×hy×hz×Re3(ML)； 式中： V(MR)为低分辨率三维模型的边缘像 素重组后模型的物理尺寸， V(U nit)为高分辨 率三维模型物理尺寸； (5)将经过步骤(1) ‑步骤(4)重组后获得的具有相同的像素分辨率和物理尺寸的不同 尺度三维模型进 行图像像素的逻辑运算， 根据如下公式确定不同尺度模型像素融合时的目 标像素是孔隙还是基质像素： 式中： 0R， 1R， 0H， 1H分辨是低分辨率模型即MR和高分辨率三维模型即MH的孔隙与基质像 素， MRH是融合后三维模型的像素 灰度值； (6)对步骤(5)中确定为孔隙像素的像素体进行粗化， 当粗化后的单元中的孔隙像素的 占比大于等于基质像素时， 粗 化时确定为 孔隙， 反之确定为基质。 2.如权利要求1所述的一种改进型数字图像三维跨尺度重构方法， 其特征在于， 步骤 (2)在进行“Z”形重组时， 像素的组合顺序按照平面上从图像的数字矩阵的顶端开始到最底 端， 图像组合 顺序开始于垂直方向的第一张切片， 终止 于最后一张切片。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115147557 A 23.如权利要求1所述的一种改进型数字图像三维跨尺度重构方法， 其特征在于， 步骤 (6)中采用4像素和9像素两种单 元方式进行粗 化。 4.如权利要求3所述的一种改进型数字图像三维跨尺度重构方法， 其特征在于， 当分辨 率跨度较小时， 采用4像素 单元进行粗 化， 当分辨率跨度较大时， 采用9像素 单元进行粗 化。 5.如权利要求1所述的一种改进型数字图像三维跨尺度重构方法， 其特征在于， 在步骤 (4)中， 高分辨率三维模型单元体拼接方式是以图像的旋转和边界的相邻来维持拼接时三 维模型的界面相邻性。 6.如权利要求1所述的一种改进型数字图像三维跨尺度重构方法， 其特征在于， 步骤 (5)中在确定孔隙像素、 基质像素时， 逻辑运算后的像素只有同时为基质像素时确定为基质 像素， 其他情况时确定为 孔隙像素。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115147557 A 3