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龍圖騰網(wǎng)獲悉同濟(jì)大學(xué)申請的專利一種基于變分自編碼器的巖石裂縫信息識別方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114821079B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-21發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210595664.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06V10/28；該發(fā)明授權(quán)一種基于變分自編碼器的巖石裂縫信息識別方法及系統(tǒng)是由湯繼周;李玉偉;盧蔚;耿建華;靳少博設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-05-30向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于變分自編碼器的巖石裂縫信息識別方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種基于變分自編碼器的巖石裂縫信息識別方法及系統(tǒng)，屬于石油工程巖石力學(xué)壓裂試驗技術(shù)領(lǐng)域。對多個巖石試件中的每一巖石試件進(jìn)行微電阻率掃描成像試驗和CT掃描試驗，得到巖石試件的訓(xùn)練用微電阻率分布二維圖像和訓(xùn)練用CT掃描三維圖像，以對初始變分自編碼器進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的變分自編碼器。在實際應(yīng)用中，先獲取待測巖石的微電阻率分布二維圖像，利用訓(xùn)練好的變分自編碼器即可重建得到CT掃描三維圖像，從而能夠精準(zhǔn)確定待測巖石的裂縫信息，且成本低。

本發(fā)明授權(quán)一種基于變分自編碼器的巖石裂縫信息識別方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于變分自編碼器的巖石裂縫信息識別方法，其特征在于，所述識別方法包括：獲取多個巖石試件；對于每一所述巖石試件，利用微電阻率掃描成像試驗系統(tǒng)對所述巖石試件進(jìn)行微電阻率掃描成像試驗，得到所述巖石試件的訓(xùn)練用微電阻率分布二維圖像；對所述巖石試件進(jìn)行CT掃描試驗，得到所述巖石試件的訓(xùn)練用CT掃描三維圖像；以所有所述巖石試件的訓(xùn)練用微電阻率分布二維圖像和訓(xùn)練用CT掃描三維圖像作為輸入，對初始變分自編碼器進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的變分自編碼器；利用所述微電阻率掃描成像試驗系統(tǒng)對待測巖石進(jìn)行微電阻率掃描成像試驗，得到所述待測巖石的微電阻率分布二維圖像；并以所述微電阻率分布二維圖像作為輸入，利用所述訓(xùn)練好的變分自編碼器重建得到CT掃描三維圖像；根據(jù)所述CT掃描三維圖像確定所述待測巖石的裂縫信息；所述裂縫信息包括裂縫的位置、數(shù)量、走向、長度和寬度；所述微電阻率掃描成像試驗系統(tǒng)包括通信連接的電阻率測量部件和電成像處理部件；所述電阻率測量部件用于對所述巖石試件的兩個相對表面的電阻率進(jìn)行測量，得到電阻率數(shù)據(jù)；所述電成像處理部件用于對所述電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行成像，得到電成像圖像，并對所述電成像圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理和裂縫信息提取，得到裂縫信息；所述對所述電成像圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理和裂縫信息提取，得到裂縫信息具體包括：對所述電成像圖像進(jìn)行灰度化、圖像增強(qiáng)、圖像去噪、圖像分割和圖像濾波，得到濾波后二值圖像；對所述濾波后二值圖像進(jìn)行圖像細(xì)化，得到預(yù)處理后圖像；根據(jù)所述濾波后二值圖像確定裂縫的位置、數(shù)量和面積；根據(jù)所述預(yù)處理后圖像確定裂縫的走向和長度；并根據(jù)所述面積和所述長度計算裂縫的寬度，得到裂縫信息；所述利用微電阻率掃描成像試驗系統(tǒng)對所述巖石試件進(jìn)行微電阻率掃描成像試驗，得到所述巖石試件的訓(xùn)練用微電阻率分布二維圖像具體包括：對于所述巖石試件的任意兩個相對表面，執(zhí)行以下操作：在對所述巖石試件進(jìn)行壓裂試驗之前，將所述巖石試件在飽和鹽水中浸泡至充分飽和，利用所述電阻率測量部件對所述兩個相對表面的電阻率進(jìn)行測量，得到壓裂前電阻率數(shù)據(jù)；利用所述電成像處理部件對所述壓裂前電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到壓裂前裂縫信息；在對所述巖石試件進(jìn)行壓裂試驗之后，將所述巖石試件在飽和鹽水中浸泡至充分飽和，利用所述電阻率測量部件對所述兩個相對表面的電阻率進(jìn)行測量，得到壓裂后電阻率數(shù)據(jù)；利用所述電成像處理部件對所述壓裂后電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到壓裂后裂縫信息；令所述壓裂后裂縫信息減去所述壓裂前裂縫信息，得到所述兩個相對表面對應(yīng)的裂縫信息；所述巖石試件的所有所述兩個相對表面對應(yīng)的裂縫信息組成所述訓(xùn)練用微電阻率分布二維圖像；所述初始變分自編碼器采用深度學(xué)習(xí)變分自編碼器，深度學(xué)習(xí)變分自編碼器用于構(gòu)建微電阻率分布二維圖像與CT掃描三維圖像之間的映射關(guān)系，包括編碼器和解碼器，編碼器對CT掃描三維圖像進(jìn)行處理，獲得微電阻率分布二維圖像，解碼器對微電阻率分布二維圖像進(jìn)行處理，獲得CT掃描三維圖像；深度學(xué)習(xí)變分自編碼器是基于表征學(xué)習(xí)的生成器模型，在訓(xùn)練時，將CT掃描三維圖像導(dǎo)入編碼器，獲得微電阻率分布二維圖像，將微電阻率分布二維圖像導(dǎo)入解碼器，重建CT掃描三維圖像，將描述裂縫信息的概率分布加于隱空間之上，學(xué)習(xí)這個分布使得解碼器的輸出分布與觀測數(shù)據(jù)保持一致，隱空間輸出向量由編碼器所學(xué)得的分布抽樣而來，編碼器和解碼器通過最小化重構(gòu)誤差聯(lián)合訓(xùn)練得到，重構(gòu)誤差的量度為參數(shù)后驗分布與真實后驗分布的KL散度。

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