申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2020-08-04

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN112100931B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.01.05#实质审查的生效;2020.12.18#公开

摘要：本发明公开了一种基于纸页二维结构的纸页绝对渗透率的检测方法，采用扫描电镜扫描纸页，获得纸页表面二维纤维‑孔隙二值图，采用二维数组的方式记录每个像素点的孔隙或纤维材料属性；利用功能函数统计纸页的二维孔隙结构，作为目标值，基于模拟退火算法求全局最优解的方式，获得满足纸页二维孔隙结构目标值的纸页三维孔隙结构；导入计算机软件Avizo作为输入，利用绝对渗透率模拟模块进行纸页渗透模拟，获得纸页的绝对渗透率。本方法根据有限的形态信息准确表征纸页孔隙的微观结构，通过纸页二维结构特征构建纸页三维结构，有效获取纸页的绝对渗透率以及纸页孔隙中的流体分布，实现纸页渗透性能的无损检测。

主权项：1.一种基于纸页二维结构的纸页绝对渗透率的检测方法，其特征在于，所述的检测方法包括：S1、采用扫描电镜扫描纸样，获取纸样的表面二维结构图；S2、利用计算机软件Matlab对该图像依次进行灰度化、中值滤波以及二值化处理，获得纸样的纤维-孔隙二值结构图；S3、采用二维数组的方式记录每个像素的纤维或孔隙材料属性，采用两点相关函数和线性相关函数统计纸样二维结构的孔隙特征；其中，依次采用两点相关函数和线性相关函数统计纸样二值图的孔隙，获得纸样二维图的孔隙结构特征，过程如下：S31、依次采用两点相关函数和线性相关函数统计纸样孔隙特征，其中，所述的两点相关函数表示图像中固定距离的任意点对同时位于孔隙I＝1的概率，令两点相关函数值S的计算公式为：S＝Ix1，y1·Ix2，y2其中，·表示期望运算符，I为图像中像素点的属性，x1和x2分别为图像中像素的横坐标，y1和y2分别为图像中像素的纵坐标；所述的线性相关函数表示在图像中随机选择两像素点r1和r2，两像素点所在直线的像素点完全为孔隙的概率，令线性相关函数值L的计算公式为：L＝Ir1·Ir1+dr·Ir1+2dr…Ir1+ndr·Ir2其中，I为图像中像素点的属性，r1和r2分别为图像中像素点的位置，ndr为r1和r2两像素点所在直线的间距，r1+dr，r1+2dr，……，r1+ndr分别为r1和r2两像素点所在直线间的像素点位置；S32、采用计算机软件Matlab分别统计纸样二维图在不同像素距离0-50的两点相关函数值和线性相关函数值，当像素距离为0时，两点相关函数只考虑单点，因此表示纸样的孔隙率，记为P；S4、将统计得到的两点相关函数值和线性相关函数值作为目标值，基于模拟退火算法求全局最优解的方式，获得满足纸样二维孔隙结构目标值的纸样三维孔隙结构；其中，将纸样二维图的两点相关函数值与线性相关函数值作为目标值，采用模拟退火算法求最优解的方式构建纸样孔隙三维结构，过程如下：S41、根据孔隙率P，采用计算机软件Matlab随机生成相对应孔隙的三维数组Rx，y，z，记录不同位置体素的材料属性是纤维R＝0还是孔隙R＝1，统计新生成三维孔隙结构的两点和线性相关函数，计算不同像素间距下新生成结构的函数值和目标值的平方差E1，计算公式为：E1＝S2-S12+L2-L12其中，S1和S2分别为目标和新生成的两点相关函数值，L1和L2分别为目标和新生成的线性相关函数值；S42、随机选择一个纤维体素和一个孔隙体素交换位置，统计新生成三维结构的两点和线性相关函数值，计算不同像素间距的新生成结构的函数值和目标值的平方差E2，如果E2E1，说明新生成结构的特征更接近于目标结构特征，图像交换接受，令E1＝E2，继续选择体素交换；如果E2E1，说明新生成结构的特征偏离目标结构特征，图像交换拒绝，继续选择体素交换，直到平方差E1满足设定条件，停止迭代，输出所生成的纸样孔隙三维结构；S5、将构建的纸样三维孔隙结构图导入计算机软件Avizo作为输入，利用绝对渗透率模拟模块进行纸样渗透模拟，获得纸样的绝对渗透率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华南理工大学 一种基于纸页二维结构的纸页绝对渗透率的检测方法

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