孔喉连接关系识别方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本发明涉及数字岩心技术领域，特别涉及一种孔喉连接关系识别方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.多孔介质中的孔隙结构是指岩石所具有的孔和喉道的几何形状、大小、分布、相互连通情况，以及孔与喉道间的配置关系等；其中，孔是指岩石中未被填充的空间；喉道就是连接岩石相邻孔隙之间的狭长部位。
3.多孔介质的孔隙结构是影响其自身物理性质和流体流动性的重要因素，数字岩心技术在研究多孔介质孔隙结构特征中发挥重要作用；而多孔介质中孔和喉道的连接关系作为孔隙结构特征的重要组成部分，因此，如何准确识别孔和喉道的连接关系成为业内人士关注的重点。
4.目前采用孔隙网络模型的方法可以求解孔配位数，即孔连接的喉道的个数，具体过程如下：
5.①
、通过提取数字岩心居中轴线；
6.②
、以居中轴线的交点形成的节点作为孔中心，节点之间的连接线为等效喉道；
7.③
、计算节点连接的喉道的个数得到配位数。
8.传统的孔隙网络模型方法表征孔喉连接关系有以下两个不足：
9.①
、仅可以求解孔配位数，无法计算得到给定孔连接的喉道；
10.②
、由于三条中轴线才能形成一个节点，所以采用该方法计算的孔的配位数最小为3，与实际不符，误差大，无法准确识别数字岩心的孔喉连接关系。


技术实现要素：

11.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种孔喉连接关系识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
12.一种孔喉连接关系识别方法，该方法包括：
13.获取数字岩心的孔喉组合图像；
14.将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像；
15.将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量；
16.将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量；
17.分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像；
18.分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；
19.分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；
20.获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点；
21.分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点；
22.将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
23.在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
24.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
25.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
26.在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
27.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
28.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体以所述外接矩形体的中心点为中心按预设比例进行放大处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
29.在其中一个实施例中，所述获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体的步骤，包括：
30.分别对m张所述单喉道图像建立统一空间直角坐标系；
31.获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴及z轴的最小外接矩形体。
32.在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
33.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的侧边与预设方向平行；
34.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为二维图像。
35.在其中一个实施例中，所述获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形的步骤，包括：
36.分别对m张所述单喉道图像建立统一直角坐标系；
37.获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴及y轴方向的最小外接矩形。
38.在其中一个实施例中，所述将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系的步骤，包括：
39.将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到所有喉道与所有孔的连接矩阵；
40.根据所述连接矩阵，得到所述孔喉连接关系。
41.在其中一个实施例中，提供一种孔喉连接关系识别装置，该装置包括
42.图像获取模块，用于获取数字岩心的孔喉组合图像；
43.分割模块，用于将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像；
44.第一连通体识别模块，用于将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量；
45.第二连通体识别模块，用于将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量；
46.外扩模块，用于分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像；
47.遮罩模块，用于分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；
48.第一交集运算模块，用于分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；
49.坐标点获取模块，用于获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点；
50.提取模块，用于分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点；
51.第二交集运算模块，用于将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
52.在其中一个实施例中，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例中所述方法的步骤。
53.在其中一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例中所述的方法的步骤。
54.上述孔喉连接关系识别方法、装置、计算机设备及存储介质，通过将数字岩心的孔喉组合图像分成n张单孔图像及m张单喉道图像，并对m张单喉道图像中的喉道依序进行外扩、遮罩、交集运算及连通体识别，以使得单喉道图像中包含与该喉道连接的孔的部分图像；再将扩展图像与单孔图像进行交集运算，从而可以快速、准确计算出数字岩心孔和喉道的连接关系，为进一步研究多孔介质孔隙结构特征奠定基础。
附图说明
55.图1为一个实施例中孔喉连接关系识别的流程示意图；
56.图2为一孔喉组合图像采用本技术提供的孔喉连接关系识别方法计算的图像变化示意图；
57.图3为外接矩形体的位置方位图；
58.图4为数字岩心的孔喉组合示意图；
59.图5为数字岩心的喉道示意图；
60.图6为数字岩心的孔示意图；
61.图7a为单喉道t1的示意图；
62.图7b为单喉道t2的示意图；
63.图8a为单孔h1的示意图；
64.图8b为单孔h2的示意图；
65.图8c为单孔h3的示意图；
66.图8d为单孔h4的示意图；
67.图9a为单喉道t1的最小外接矩形示意图；
68.图9b为单喉道t2的最小外接矩形示意图；
69.图10a为单喉道t1的外扩示意图；
70.图10b为单喉道t2的外扩示意图；
71.图11a为单喉道t1的遮罩示意图；
72.图11b为单喉道t2的遮罩示意图；
73.图12a为单喉道t1的遮罩图与孔喉组合图的交集运算示意图；
74.图12b为单喉道t2的遮罩图与孔喉组合图的交集运算示意图；
75.图13a为第一扩展图像f1的示意图；
76.图13b为第二扩展图像f2的示意图；
77.图14a为第一扩展图像f1分别与单孔h1交集运算的结果示意图；
78.图14b为第一扩展图像f1分别与单孔h2交集运算的结果示意图；
79.图14c为第一扩展图像f1分别与单孔h3交集运算的结果示意图；
80.图14d为第一扩展图像f1分别与单孔h4交集运算的结果示意图；
81.图15a为第二扩展图像f2分别与单孔h1交集运算的结果示意图；
82.图15b为第二扩展图像f2分别与单孔h2交集运算的结果示意图；
83.图15c为第二扩展图像f2分别与单孔h3交集运算的结果示意图；
84.图15d为第二扩展图像f2分别与单孔h4交集运算的结果示意图；
85.图16为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
86.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
87.本技术提供了一种孔喉连接关系识别方法，该方法包括：
88.获取数字岩心的孔喉组合图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像；
89.将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像；
90.将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量；
91.将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量；
92.获取每一所述单喉道图像的喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与所述预设面平行；
93.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体处作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；
94.分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；
95.获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点；
96.分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的外扩图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点；
97.将每一外扩图像分别与n个所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
98.上述孔喉连接关系识别方法、装置、计算机设备及存储介质，通过将数字岩心的孔喉组合图像分成n张单孔图像及m张单喉道图像，并对m张单喉道图像中的喉道依序进行外扩、遮罩、交集运算及连通体识别，以使得单喉道图像中包含与该喉道连接的孔的部分图像；再将扩展图像与单孔图像进行交集运算，从而可以快速、准确计算出数字岩心孔和喉道的连接关系，为进一步研究多孔介质孔隙结构特征奠定基础。
99.第一实施例
100.请参阅图1，本实施例提供了一种孔喉连接关系识别方法，该方法包括：
101.s100，获取数字岩心的孔喉组合图像。
102.具体的，获取数字岩心的孔喉组合图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像，也可以是二维图像。s110，将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像。
103.具体的，所述孔喉组合图像中包含孔和喉道，通过将数据岩心的孔喉组合图像进行孔喉分割，即分别提取孔部分和喉道部分，生成数字岩心的喉道图像及孔图像。分割方式可以为：对孔喉组合图像二值化处理，对二值化后的孔喉组合图像进行腐蚀，得到孔图像；用二值化后的孔喉组合图像减去孔图像，得到喉道图像。分割方式又可以为：对数字岩心的孔喉组合图像进行二值化处理，得到第一岩心图像；对第一岩心图像进行腐蚀处理，得到第二岩心图像；对第二岩心图像进行膨胀处理，得到第三岩心图像；将第三岩心图像与孔喉组合图像进行交集运算，得到孔隙图像；从数字岩心图像中去除孔隙图像，得到喉道图像。
104.s120，将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量。
105.具体的，对所述孔图像进行连通体识别，即对孔图像进行连通区域的识别。可以理解的是，对孔喉组合图像分割后得到的孔图像中包含多个独立的孔，因此，通过连通体识别的方式可以上独立的孔分离出来，得到n张单孔图像，n为孔喉组合图像中孔的数量，也就是孔图像中孔的数量。
106.s130，将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量。
107.具体的，对所述喉道图像进行连通体识别，即对喉道图像进行连通区域的识别。可以理解的是，对孔喉组合图像分割后得到的喉道图像中包含多个独立的喉道，因此，通过连通体识别的方式可以上独立的喉道分离出来，得到m张单喉道图像，m为孔喉组合图像中喉道的数量，也就是喉道图像中喉道的数量。
108.s140，分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像。
109.具体的，对所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，即将喉道进行外扩放大处理，假如该喉道两端与孔连接，那么外扩图像就会包含与该喉道的孔的部分图像信息。
110.s150，分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像。
111.具体的，分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像，即构建外扩图像的遮罩图像，从而得到m张单喉道的遮罩图像。也就是将外扩图像中外扩后的图形进行显示，外扩后的图形之外的对象不显示。
112.s160，分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像。
113.具体的，由于通过将喉道作外扩处理，使得外扩图形中包含喉道、与该喉道所连接的部分孔图像以及数字岩心的孔喉组合图像中除孔和喉道以外的其他区域，因此，通过将所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，可以获得并保留外扩图形中包含喉道及孔图像信息，而去除外外扩图性中其他区域图像信息。从而得到m张单喉道交集图像。
114.s170，获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点。
115.具体的，该坐标点可以是单喉道图像中喉道部分的任一坐标点。
116.s180，分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点。
117.具体的，一个交集图像是通过一个单喉道图像演变而成的，则交集图像与单喉道图像存在一一对应关系，并且所述坐标点是取自一单喉道图像，那么交集图像与所述坐标点也是相对应的。例如，第i张交集图像是通过第i张单喉道图像演变的，取第i张单喉道图像中喉道的一坐标点q，则提取第i张交集图像中包含坐标点q的连通体，得到第i张单喉道的扩展图像。
118.可以理解的是，虽然将所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，保留外扩图形中包含喉道及孔图像，而去除外扩图形中其他区域图像；但将单喉道图像的喉道部分进行外扩处理，那么外扩图形可能包含与该喉道不相连的孔部分图像信息，因此，通过提取包括对应坐标点的连通体，可以将交集图像中包含与该喉道不相连孔的图像信息去除，从而仅保留该喉道及与该喉道相连的孔的部分图像信息。
119.s190，将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
120.具体的，通过将所述扩展图像分别与n个所述孔图像进行交集运算，若所述扩展图像与一所述孔图像的交集不为空集，那么则说明该扩展图像的喉道与该孔图像的孔连接，也就是说明该喉道与该孔连接。若所述扩展图像与一所述孔图像的交集为空集，则说明该喉道与该孔不连接，因此，通过将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，从而可以获得孔喉连接关系，以达到孔喉连接关系识别的效果。
121.上述孔喉连接关系识别方法，通过将数字岩心的孔喉组合图像分成n张单孔图像及m张单喉道图像，并对m张单喉道图像中的喉道依序进行外扩、遮罩、交集运算及连通体识别，以使得单喉道图像中包含与该喉道连接的孔的部分图像；再将扩展图像与单孔图像进行交集运算，从而可以快速、准确计算出数字岩心孔和喉道的连接关系，为进一步研究多孔
介质孔隙结构特征奠定基础。
122.应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
123.在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
124.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
125.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
126.具体的，所述最小外接矩形体的一表面与所述预设面平行，即外接矩形体中至少存在一表面与所述预设面平行，或者说外接矩形体中存在一相对的表面与所述预设面平行。那么对应的，获取每一所述单喉道图像的喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与所述预设面平行，即表示获取每一所述单喉道图像的喉道平行于预设面的最小外接矩形体。可以理解的是，对于空间直角坐标系中，只要矩形体的一表面的方向确定，则该矩形体的空间方向也是确定的。例如：该预设面为x轴及y轴所在的平面。又例如：该预设面为x轴及z轴所在的平面。
127.具体的，所述孔喉组合图像为三维图像，即本技术的孔喉连接关系可以适用于三维孔喉组合图像的孔喉连接关系的识别。获取数字岩心的孔喉组合三维图像或模型，例如：可以通过ct扫描对岩心进行扫描，得到数字岩心的孔喉组合图像。具体的，分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，即将外接矩形体的长、宽及高进行延长预设尺寸，例如延长1个单位距离，或者若干单位距离。
128.可以理解的是，由于喉道存在规则矩形体的可能，作喉道的最小外接矩形体，该矩形体即喉道本身，未达到外扩的效果。那么所得到的交集图像可能仅保留喉道图像信息，未含有与该喉道所连接孔的部分图像信息。因此为了避免此现象，通过将所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，使得外接矩形体中必然包含与喉道相连接的孔的部分图像信息，以准确获取孔喉连接关系。
129.在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
130.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
131.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体以所述外接矩形体的中心点位中心按预设比例进行放大处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
132.具体的，获取外接矩形体的中心点，将所述单喉道图像的外接矩形体以中心点位中心按预设比例进行放大处理。在一实施例中，预设比例可以是1.1～1.5。
133.具体的，同上一实施所述，由于喉道存在规则矩形体的可能，作喉道的最小外接矩
形体，该矩形体即喉道本身，未达到外扩的效果。那么所得到的交集图像可能仅保留喉道图像信息，未含有与该喉道所连接孔的部分图像信息。因此为了避免此现象，通过对所述单喉道图像的外接矩形体以所述外接矩形体的中心点位中心按预设比例进行放大处理，使得外接矩形体中必然包含与喉道相连接的孔的部分图像信息，以准确获取孔喉连接关系。
134.在其中一个实施例中，所述获取每一所述单喉道图像的喉道的最小外接矩形体的步骤；包括：
135.分别对m张所述单喉道图像建立统一空间直角坐标系；
136.获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴及z轴的最小外接矩形体。
137.具体的，分别对m张所述单喉道图像建立统一空间直角坐标系，即对m张所述单喉道图像取同一原点建立空间直角坐标系。获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴及z轴方向的最小外接矩形体。即使得外接矩形体各表面至少与x轴和y轴所在平面、x轴与z轴所在平面及y轴与z轴所在平面中的一个平面平行，也就是说使得外接矩形体的长、宽、高分别对应x轴、y轴、z轴三个方向，以成为最小外接矩形体构建条件，从而可以尽量避免喉道的最小外接矩形体中仅包含喉道部分，未对喉道进行外扩处理。
138.本技术提供的孔喉连接关系同样适用于二维孔喉组合图像的孔喉连接关系的识别。在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
139.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的侧边与预设方向平行；
140.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为二维图像。
141.具体的，本实施例提供的数字岩心孔喉连接关系识别方法同样适用于对二维图像的处理，其与三维图像处理方式不同的是在对单喉道图像的喉道作最小外接矩形处理，并对外接矩形作遮罩处理。
142.具体的，分别对m张所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，即将外接矩形的长及宽进行延长预设尺寸，例如延长1个单位距离，或者若干单位距离。
143.可以理解的是，由于喉道存在规则矩形的可能，作喉道的最小外接矩形，该矩形即喉道本身，未达到外扩的效果。那么所得到的交集图像可能仅保留喉道图像信息，未含有与该喉道所连接孔的部分图像信息。因此为了避免此现象，通过将所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，使得外接矩形中必然包含与喉道相连接的孔的部分图像信息，进一步提升孔喉连接关系识别准确度。
144.在其中一个实施例中，所述分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像的步骤，包括：
145.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的侧边与预设方向平行；
146.分别对m张所述单喉道图像的外接矩形以所述外接矩形的中心点为中心按预设比例进行放大处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为二维图像。
147.具体的，获取外接矩形的中心点，将所述单喉道图像的外接矩形以中心点位中心按预设比例进行放大处理。在一实施例中，预设比例可以是1.1～1.5。
148.具体的，同上一实施所述，由于喉道存在规则矩形的可能，作喉道的最小外接矩形，该矩形即喉道本身，未达到外扩的效果。那么所得到的交集图像可能仅保留喉道图像信息，未含有与该喉道所连接孔的部分图像信息。因此为了避免此现象，通过对所述单喉道图像的外接矩形以所述外接矩形的中心点位中心按预设比例进行放大处理，使得外接矩形中必然包含与喉道相连接的孔的部分图像信息，以准确获取孔喉连接关系。
149.在其中一个实施例中，所述获取每一所述单喉道图像的喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的一侧边与预设方向平行的步骤，包括：
150.分别对m张所述单喉道图像建立统一直角坐标系；
151.获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴及y轴方向的最小外接矩形。
152.具体的，分别对m张所述单喉道图像建立统一直角坐标系，即对m张所述单喉道图像取同一原点建立直角坐标系。获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴的最小外接矩形。即使得外接矩形的相邻两个侧边中，一个侧边与x轴平行，另一个侧边与y轴平行，以成为最小外接矩形体构建条件，从而可以尽量避免喉道的最小外接矩形体中仅包含喉道部分，未对喉道进行外扩处理。
153.在其中一个实施例中，所述将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系的步骤，包括：
154.将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到所有喉道与所有孔的连接矩阵；
155.根据所述连接矩阵，得到所述孔喉连接关系。
156.在其中一个实施中，所述将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系的步骤，包括：
157.将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到所有喉道与所有孔的连接矩阵；
158.根据所述连接矩阵，得到所述孔喉连接关系。
159.具体的，当一所述扩展图像与一所述孔图像存在交集时，则记录该喉道与该孔的连接关系为“1”；当一所述扩展图像与一所述孔图像不存在交集时，则记录该喉道与该孔的连接关系为“0”；通过将一所述扩展图像与n张所述孔图像进行交集运算，得到该喉道与所有孔的连接关系集合，将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，即获取m个连接关系集合，从而可以构建连接矩阵，通过查看连接矩阵可以快速获取每个喉道与每个孔的连接关系。
160.为了更好地理解本技术的技术方案，结合图2对本技术的技术方案做进一步解释，其中，图2展示了一孔喉组合图像采用本技术提供的孔喉连接关系识别方法计算的图像变化示意图，图2中a、b、c、d、e、f、g为二值图，黑色表示孔隙部分，白色为岩石骨架；t、h为灰度图，不同亮度表示不同的孔隙；ω为喉道外接长方体。
161.一种孔喉连接关系识别方法，该方法包括：
162.获取数字岩心的孔喉组合图像，所述孔喉组合图像如图2中a区域所示。
163.将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像。所述喉道图像如图2中b区域所示，所述孔图像如图2中c区域所示。用不同亮度对不同孔进行区分显示，如图2中hj区域所示，其中0《j≤n，j为整数。
164.将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量。
165.将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量。图2中ti区域为一所述单喉道图像的示意图，其中0《i≤m，i为整数。
166.获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与所述预设面平行；一单喉道图像的喉道的最小外接矩形体如图2中ωi区域所示，且图2中的ωi是由第i张单喉道图像的喉道的最小外接矩形体示意图。进一步地，对第i张单喉道图像ti的喉道取面平行于x轴、y轴、z轴的最小外接矩形体ωi，如图3中所示，外接矩形体ωi在nwd方向上的顶点pi坐标为(xi,yi,zi)，长方体长li，宽wi，高hi，所得到的外接矩形体的长、宽、高分别对应x轴、y轴、z轴三个方向。
167.将每一单喉道图像的外接矩形体进行外扩处理，得到m张单喉道的外扩图像。即构建新的矩形体ω'i，例如，将外接矩形体的左上顶点的坐标向左上方平移一个单位，外接矩形体的右下顶点坐标向右下方平移一个单位，使得外扩后的矩形体的长li+2，宽wi+2，高hi+2，以实现外扩效果。例如，外扩后矩形体的左上顶点的坐标p'i为(x'
i-1,y'-1i,z'i+1)。
168.分别对m张所述外扩图像中外扩后的矩形体作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；第i张所述单喉道的遮罩图像如图2中di区域所示。
169.分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；第i张交集图像如图2中ei区域所示。由图2可见，ei区域中外接矩形体可能包含未与该喉道相连的孔的部分图像信息。
170.获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点。
171.分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点。第i张扩展图像如图2中fi区域所示。由图2可见，fi区域的图像仅包含该喉道及与该喉道相连接的孔的部分图像信息。
172.将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。具体的，对图2中hj的孔与fi的喉道进行交集运算得到交集图像，如图2中的g
ij
区域所示。若则喉道fi与孔hj连接，若则喉道fi与孔hj不连接，并用矩阵γ
ij
表示喉道fi与孔hj是否连接。
[0173][0174]
以下是结合一个具体孔喉组合图像通过上述孔喉连接关系识别方法处理过程，以进一步体现本技术技术方案。
[0175]
如图4所示，获取数字岩心的孔喉组合图像。
[0176]
对图4进行孔喉分割，得到数字岩心的孔图像和喉道图像，喉道图像如图5所示，孔图像如图6所示。
[0177]
分别对图5进行连通体识别，即对图5进行连通体提取，得到单喉道t1及单喉道t2；单喉道t1的图像如图7a所示，单喉道t2的图像如图7b所示。
[0178]
对图6进行连通体识别，即对图6进行连通体提取，得到单孔h1、h2、h3及h4；其中，单
孔h1的图像如图8a所示，单孔h2的图像如图8b所示，单孔h3的图像如图8c所示,单孔h4的图像如图8d所示。
[0179]
分别对单喉道t1和t2取最小外接矩形，且该最小外接矩形相邻两侧边平行分别平行于x轴及y轴。其中，单喉道t1的外接矩形如图9a所示，单喉道t2的外接矩形如图9b所示。
[0180]
分别对图9a及图9b的外接矩形体进行外扩处理，所得到的外扩图像如图10a及图10b所示。
[0181]
根据图10a及图10b中喉道外接矩形的位置构建喉道t1及t2的遮罩图像，分别记为d1和d2；喉道t1的遮罩图像如图11a所示，喉道t2的遮罩图像如图11b所示。
[0182]
将图11a与图3进行交集运算，得到图11a的遮罩图像中包含孔和喉道的图像e1，如图12a所示。
[0183]
将图11b与图3进行交集运算，得到图11b的遮罩图像中包含孔和喉道的图像e2，如图12b所示。
[0184]
取图7a中喉道的任意一点q1，选取图12a中包含q1的连通体，得到第一扩展图像f1，如图13a所示。
[0185]
取图7b中喉道的任意一点q2，选取图12b中包含q2的连通体，得到第二扩展图像f2，如图13b所示。
[0186]
将第一扩展图像f1分别与单孔h1、h2、h3及h4进行交集运算，得到交集图g
11
、g
12
、g
13
及g
14
即将图13a分别与图8a、图8b、图8c及图8d进行交集运算，得到的交集图像分别如图14a、图14b、图14c及图14d所示。其中，即表示喉道t1与孔h1和孔h4连接。
[0187]
同样将第二扩展图像f2分别与单孔h1、h2、h3及h4进行交集运算，得到交集图g
21
、g
22
、g
23
及g
24
即将图13b分别与图8a、图8b、图8c及图8d进行交集运算，得到的交集图像分别如图15a、图15b、图15c及图15d所示。其中，即表示喉道t2与所有孔均不连接。
[0188]
综上，可以得到孔喉连接矩阵。
[0189][0190]
由此可见，孔喉连接关系识别方法可以快速、准确、可视地计算得到数字岩心中孔和喉道的连接关系，为进一步研究多孔介质孔隙结构特征奠定基础。
[0191]
第二实施例
[0192]
本实施例提供一种孔喉连接关系识别装置，所述孔喉连接关系识别装置采用上述任一实施例所述孔喉连接关系识别方法实现。在其中一个实施例中，所述孔喉连接关系识别装置包括用于实现所孔喉连接关系识别方法各步骤的相应模块。
[0193]
在其中一个实施例中，该装置包括：
[0194]
图像获取模块，用于获取数字岩心的孔喉组合图像；
[0195]
分割模块，用于将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像；
[0196]
第一连通体识别模块，用于将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量；
[0197]
第二连通体识别模块，用于将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量；
[0198]
外扩模块，用于分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像；
[0199]
遮罩模块，用于分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；
[0200]
第一交集运算模块，用于分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；
[0201]
坐标点获取模块，用于获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点；
[0202]
提取模块，用于分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点；
[0203]
第二交集运算模块，用于将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
[0204]
上述孔喉连接关系识别装置，通过将数字岩心的孔喉组合图像分成n张单孔图像及m张单喉道图像，并对m张单喉道图像中的喉道依序进行外扩、遮罩、交集运算及连通体识别，以对单喉道图像中的喉道进行外扩处理，从而使得单喉道图像中包含与该喉道所连接孔的部分图像；再将扩展图像与单孔图像进行交集运算，从而可以快速、准确计算出数字岩心中孔和喉道的连接关系，为进一步研究多孔介质孔隙结构特征奠定基础。
[0205]
在其中一个实施例中，所述外扩模块包括外接矩形体单元及外扩单元；
[0206]
所述外接矩形体单元用于获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
[0207]
所述外扩单元用于分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
[0208]
在其中一个实施例中，所述外扩模块包括外接矩形体单元及放大单元；
[0209]
所述外接矩形体单元用于获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
[0210]
所述放大单元用于分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体以所述外接矩形体的中心点为中心按预设比例进行放大处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
[0211]
在其中一个实施例中，所述外接矩形体单元包括坐标系建立子单元及外接矩形体单元；
[0212]
所述坐标系建立子单元用于分别对m张所述单喉道图像建立统一空间直角坐标系；
[0213]
所述外接矩形体单元用于获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴及z轴的最小外接矩形体。
[0214]
在其中一个实施例中，所述外扩模块包括外接矩形单元及外扩单元；
[0215]
所述外接矩形单元用于获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的侧边与预设方向平行；
[0216]
所述外扩单元用于分别对m张所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为二维图像。
[0217]
在其中一个实施例中，所述外接矩形单元包括坐标系建立子单元及外接矩形子单元；
[0218]
所述坐标系建立子单元用于分别对m张所述单喉道图像建立统一直角坐标系；
[0219]
所述外接矩形子单元用于获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴及y轴方向的最小外接矩形。
[0220]
在其中一个实施例中，所述第二交集运算模块包括交集运算单元及连接关系获取单元；
[0221]
所述交集运算单元用于将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到所有喉道与所有孔的连接矩阵；
[0222]
连接关系获取单元用于根据所述连接矩阵，得到所述孔喉连接关系。
[0223]
第三实施例
[0224]
本实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图16所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种孔喉连接关系识别方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0225]
本领域技术人员可以理解，图16中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0226]
在其中一个实施例中，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时上述任一实施例中所述方法的步骤。
[0227]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0228]
获取数字岩心的孔喉组合图像；
[0229]
将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像；
[0230]
将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量；
[0231]
将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量；
[0232]
分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像；
[0233]
分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；
[0234]
分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；
[0235]
获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点；
[0236]
分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点；
[0237]
将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
[0238]
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0239]
获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
[0240]
分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
[0241]
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0242]
获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
[0243]
分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体以所述外接矩形体的中心点为中心按预设比例进行放大处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
[0244]
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0245]
分别对m张所述单喉道图像建立统一空间直角坐标系；
[0246]
获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴及z轴的最小外接矩形体。
[0247]
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0248]
获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的侧边与预设方向平行；
[0249]
分别对m张所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为二维图像。
[0250]
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0251]
分别对m张所述单喉道图像建立统一直角坐标系；
[0252]
获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴及y轴方向的最小外接矩形。
[0253]
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0254]
将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到所有喉道与所有孔的连接矩阵；
[0255]
根据所述连接矩阵，得到所述孔喉连接关系。
[0256]
第四实施例
[0257]
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0258]
获取数字岩心的孔喉组合图像；
[0259]
将所述孔喉组合图像进行孔喉分割，得到所述数字岩心的喉道图像和孔图像；
[0260]
将所述孔图像进行连通体识别，分离得到n张单孔图像，其中，n为所述孔图像中孔的数量；
[0261]
将所述喉道图像进行连通体识别，分离得到m张单喉道图像，其中，m为所述喉道图像中喉道的数量；
[0262]
分别对每一所述单喉道图像的喉道进行外扩处理，得到m张所述单喉道的外扩图像；
[0263]
分别对m张所述外扩图像中外扩后的图形作遮罩处理，得到m张单喉道的遮罩图像；
[0264]
分别将每一所述遮罩图像与所述孔喉组合图像进行交集运算，得到m张单喉道的交集图像；
[0265]
获取每一单喉道图像中喉道的一坐标点；
[0266]
分别提取每一所述交集图像中包含对应所述坐标点的连通体，得到m张单喉道的扩展图像，其中，一所述交集图像与一所述单喉道图像相对应，对应所述坐标点为所述交集图像相对应的所述单喉道图像中喉道的一坐标点；
[0267]
将每一扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到孔喉连接关系。
[0268]
在其中一个实施例中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例中所述的孔喉连接关系识别方法的步骤。
[0269]
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
[0270]
获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
[0271]
分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
[0272]
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
[0273]
获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形体，其中，所述最小外接矩形体的一表面与预设面平行；
[0274]
分别对m张所述单喉道图像的外接矩形体以所述外接矩形体的中心点为中心按预设比例进行放大处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为三维图像。
[0275]
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
[0276]
分别对m张所述单喉道图像建立统一空间直角坐标系；
[0277]
获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴、y轴及z轴的最小外接矩形体。
[0278]
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
[0279]
获取每一所述单喉道图像中喉道的最小外接矩形，其中，所述最小外接矩形的侧边与预设方向平行；
[0280]
分别对m张所述单喉道图像的外接矩形按预设尺寸进行外扩处理，得到所述外扩图像，其中，所述孔喉组合图像为二维图像。
[0281]
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
[0282]
分别对m张所述单喉道图像建立统一直角坐标系；
[0283]
获取每一所述单喉道图像中喉道平行于x轴及y轴方向的最小外接矩形。
[0284]
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
[0285]
将每一所述扩展图像分别与n张所述孔图像进行交集运算，得到所有喉道与所有孔的连接矩阵；
[0286]
根据所述连接矩阵，得到所述孔喉连接关系。
[0287]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0288]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0289]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。