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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利基于岩心数字图像的层理结构岩石有限元模型重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120850701B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511376013.3，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于岩心数字图像的层理结构岩石有限元模型重构方法是由王子振;张文盛;李罗鹏;薛启龙;刘笑傲;王斐斐;周卫东;曹继飞;张锐;王鹏设计研发完成，并于2025-09-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于岩心数字图像的层理结构岩石有限元模型重构方法在说明书摘要公布了：本发明提出了基于岩心数字图像的层理结构岩石有限元模型重构方法，属于数字岩心技术领域，包括以下步骤：S1：获取岩石试样的灰度图像；S2：计算分析区域的横向均值，获得纵向灰度分布曲线；S3：应用滑动平均滤波和平滑滤波，得到平滑灰度曲线；S4：对平滑灰度曲线做一阶差分，取绝对差值大于阈值的位置，作为初始条带边界候选，确定每个条带的起止像素、宽度及平均灰度；S5：将每一聚类标签区间映射为基于FEM网格分区的物理区间；S6：构建试样有限元模型，生成具有真实分区信息的重构有限元模型。本发明能够直接利用照片结合灰度剖面分析，高效识别和提取岩石的宏观结构特征，实现层理结构岩石有限元模型的高效、低成本重构。

本发明授权基于岩心数字图像的层理结构岩石有限元模型重构方法在权利要求书中公布了：1.基于岩心数字图像的层理结构岩石有限元模型重构方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：获取数码相机拍摄的岩石表面图像，并将所述图像转换为灰度图像； S2：以灰度图像的中心线为对称轴，截取一竖直矩形条带作为分析区域，计算分析区域的横向均值，获得纵向灰度分布曲线； S3：应用滑动平均滤波，消除纵向灰度分布曲线的高频抖动，之后应用平滑滤波进一步去噪，得到平滑灰度曲线； S4：对平滑灰度曲线做一阶差分，取绝对差值大于阈值的位置，作为初始条带边界候选，应用最小间隔和最小宽度过滤规则进行过滤，确定每个条带的起止像素、宽度及平均灰度； S5：基于K-means聚类算法对平滑灰度曲线进行分区，得到若干聚类标签区间，每一聚类标签区间对应一种物理区域类型，依据岩石试样高度和单元尺寸，将每一聚类标签区间映射为基于FEM网格分区的物理区间； S6：基于岩石试样尺寸，构建试样有限元模型，基于网格映射算法，对试样有限元模型中的各单元进行重新编号，最终生成具有真实分区信息的重构有限元模型； 所述S5中，利用K-means聚类算法对平滑降噪后的平滑灰度曲线进行分区，得到若干聚类标签区间，每一聚类标签区间对应一种物理区域类型，基于聚类结果按顺序检测聚类标签变化位置，确定各区域的像素上下边界； 设岩石试样在图像中的总像素高度为Hp，实际物理高度为H，像素到物理高度的转换系数为λ=HHp，将每一区间的起始像素sk与终止像素ek映射为实际高度区间λ［sk－1λ,ek－1］，结合有限元模型中预设的单元高度helem进行对齐，使每个图像分区匹配到FEM网格的一个或多个单元层，实现灰度图像分区向有限元网格的自动映射与物理区域属性赋值； 所述S6中，读取试样有限元模型的节点坐标和单元连接关系，令第i个单元的八个节点在纵向方向的坐标为zi,1，zi,2，…，zi,8，该单元的几何中心高度的计算公式表示为： 7； 式中，Zi,j表示第i个单元第j个节点在纵向方向的坐标，Zic表示第i个有限元单元的几何中心高度，j表示单元内节点的索引，i表示有限元单元的索引； 从外部分区信息文件中加载每一分区的起始高度ap、终止高度bp及对应的分区类型编号Tp，构成有序三元组ap,bp,Tp，其中，p=1，…，P表示所有分区，对于每一个单元i，依次遍历所有分区，对于第p个分区，判断单元中心高度是否满足： 8； 若满足，则将该单元的部件编号parti赋值为该分区的类型编号，表示为parti=Tp，并终止该单元的分区遍历； 若满足Zic=Tp，则令parti=Tp，所有有限元的单元处理完毕后，生成具有真实分区信息的重构有限元模型。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国石油大学(华东)，其通讯地址为：257061 山东省东营市东营区北一路739号中国石油大学(华东)；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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