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申请/专利权人：安徽理工大学

摘要：本发明公开的一种基于树形拓扑结构骨架的多孔介质迂曲度计算方法，涉及多孔介质孔隙结构特征定量表征技术领域。本发明综合考虑孔隙结构的空间拓扑结构特征以及真实流体在其中的流动传输过程，提出了一种基于树形拓扑结构骨架，能够用于计算各类多孔介质材料孔隙结构迂曲度的通用方法，可以准确且全面的评估多孔介质材料内部高阶孔隙结构特征，实现多孔介质材料内部孔隙结构迂曲度特征的定量化提取表征，进而提高后续物理过程模拟仿真和物性参数预测计算结果的精度和可靠度。

主权项：1.一种基于树形拓扑结构骨架的多孔介质迂曲度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：通过成像技术获取多孔介质材料内部结构图像，并对其进行预处理；步骤二：利用阈值自动化确定算法，计算最优像素灰度阈值，完成图像中孔隙结构的提取分割，生成只包含孔隙结构与固体基质相的二值图像，并对图像中存在的与物理事实相悖的孤立固体基质相进行滤除优化；步骤三：基于步骤二分割优化后的二值图像，将其直接导入Avizo一体式图像分析平台，使用内置CenterlineTree功能模块提取与真实孔隙结构相对应的树形拓扑结构骨架，并通过调整模块中的slope和zeroVal参数来对所生成骨架的具体细节进行控制；所提取的树形拓扑结构骨架以圆点和曲线段表示，圆点代表了表征孔隙结构拓扑特征的两类关键位置节点：分支点和端点，曲线段则代表了两关键位置点间的真实连通路径；树形拓扑结构骨架中任意两端点间存在且仅存在一条唯一确定的路径能够将两端点进行连通；步骤四：使用Avizo一体式图像分析平台内置CenterlineTree功能模块提取能够刻画树形拓扑结构骨架的四类基本数据，包括每一关键位置节点的空间位置坐标、每一关键位置节点的配位数也即与该节点相连接的曲线段的数目、每一曲线段的真实长度以及组成每一曲线段的两个关键位置节点的编号，并对基本数据进行进一步的分离提取和存储形式调整处理；步骤五：确定树形拓扑结构骨架端点-端点间连通路径并进行长度计算；步骤六：结合步骤五计算的树形拓扑结构骨架端点-端点间连通路径的真实长度以及两端点间的最短长度计算迂曲度；步骤七：结合步骤六的计算结果，进一步筛选出所有能够形成有效渗透流动通道的连通路径的迂曲度，并对其进行统计分析，以评估该多孔介质孔隙结构的渗透特性。

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