岩土样品均匀性分析方法及相关装置
本技术涉及岩土工程领域，具体而言，涉及一种岩土样品均匀性分析方法及相关装置。
背景技术：
1、传统的岩土样品均匀性评价方法主要依赖于经验判断或简单的实验手段，如目测、手感、密度测定等，这些方法存在主观性强、操作复杂、结果不稳定等问题，无法满足土工试验和工程的实际需求。因此，传统岩土样品均匀性评价方法存在的局限性，亟需将传统的经验判断或简单实验手段转变为基于科学成像技术的客观评价方法，为岩土工程领域带来了全新的解决方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的至少一个不足，本技术提供一种岩土样品均匀性分析方法及相关装置，具体包括：
2、第一方面，本技术提供一种岩土样品均匀性分析方法，所述方法包括：
3、获取岩土样品的多张ct扫描图像；
4、分别根据每张所述ct扫描图像的像素阈值，将每张所述ct扫描图像转换为孔隙图像，其中，每张所述孔隙图像中的孔隙分布决定了所述岩土样品的均匀性。
5、结合第一方面的可选实施方式，在所述分别根据每张所述ct扫描图像的像素阈值，将每张所述ct扫描图像转换为孔隙图像之前，所述方法还包括：
6、从所述多张ct扫描图像中选取位置相互间隔的多张标定图像；
7、对于每张所述ct扫描图像，从所述多张标定图像中确定出与所述ct扫描图像位置最为接近的两张相邻标定图像；
8、根据所述ct扫描图像与每张相邻标定图像之间的距离，将两张相邻标定图像的像素阈值进行加权，得到所述ct扫描图像的像素阈值，其中，距离越小，权重越大。
9、结合第一方面的可选实施方式，在从所述多张标定图像中确定出与所述ct扫描图像位置最为接近的两张相邻标定图像之前，所述方法还包括：
10、对于每张所述标定图像，提供所述标定图像的显示界面；
11、接收并响应于用户在所述显示界面中对标定图像的标定操作，从所述标定图像中确定出用于标定的孔隙区域；
12、从所述孔隙区域中的像素值中确定出第一像素阈值；
13、对所述标定图像中各像素的像素值进行统计，得到统计出的第二像素阈值；
14、将所述第一像素阈值与所述第二像素阈值进行加权，得到所述标定图像的像素阈值。
15、结合第一方面的可选实施方式，所述方法还包括：
16、根据所述岩土样品的多张所述孔隙图像，得到所述岩土样品三维的孔隙网络模型；
17、将所述孔隙网络模型在显示界面中进行展示，使得用户能够直观判断所述岩土样品的均匀性。
18、结合第一方面的可选实施方式，所述显示界面中提供有孔隙率计算控件，所述方法还包括：
19、接收并响应于用户对所述孔隙率计算控件的点击操作，分别计算每张所述孔隙图像中的孔隙率，其中，所述孔隙率表示对应孔隙图像中孔隙区域在整张图像中的占比；
20、根据每张所述孔隙图像的孔隙率，生成所述岩土样品的孔隙率统计图，其中，所述孔隙率统计图的横轴为每张所述孔隙图像的编号，所述孔隙率统计图的纵轴为每张所述孔隙图像的孔隙率。
21、结合第一方面的可选实施方式，所述方法还包括：
22、根据每张所述孔隙图像的孔隙率，计算得到孔隙率的标准差；
23、若所述标准差大于预设阈值，则确定所述岩土样品为不均匀结构。
24、第二方面，本技术还提供一种岩土样品均匀性分析装置，所述装置包括：
25、岩土扫描模块，用于获取岩土样品的多张ct扫描图像；
26、岩土孔隙模块，用于分别根据每张所述ct扫描图像的像素阈值，将每张所述ct扫描图像转换为孔隙图像，其中，每张所述孔隙图像中的孔隙分布决定了所述岩土样品的均匀性。
27、结合第二方面的可选实施方式，在所述分别根据每张所述ct扫描图像的像素阈值，将每张所述ct扫描图像转换为孔隙图像之前，所述岩土孔隙模块还用于：
28、从所述多张ct扫描图像中选取位置相互间隔的多张标定图像；
29、对于每张所述ct扫描图像，从所述多张标定图像中确定出与所述ct扫描图像位置最为接近的两张相邻标定图像；
30、根据所述ct扫描图像与每张相邻标定图像之间的距离，将两张相邻标定图像的像素阈值进行加权，得到所述ct扫描图像的像素阈值，其中，距离越小，权重越大。
31、结合第二方面的可选实施方式，在从所述多张标定图像中确定出与所述ct扫描图像位置最为接近的两张相邻标定图像之前，所述岩土孔隙模块还用于：
32、对于每张所述标定图像，提供所述标定图像的显示界面；
33、接收并响应于用户在所述显示界面中对标定图像的标定操作，从所述标定图像中确定出用于标定的孔隙区域；
34、从所述孔隙区域中的像素值中确定出第一像素阈值；
35、对所述标定图像中各像素的像素值进行统计，得到统计出的第二像素阈值；
36、将所述第一像素阈值与所述第二像素阈值进行加权，得到所述标定图像的像素阈值。
37、结合第二方面的可选实施方式，所述岩土孔隙模块还用于：
38、根据所述岩土样品的多张所述孔隙图像，得到所述岩土样品三维的孔隙网络模型；
39、将所述孔隙网络模型在显示界面中进行展示，使得用户能够直观判断所述岩土样品的均匀性。
40、结合第二方面的可选实施方式，所述显示界面中提供有孔隙率计算控件，所述岩土孔隙模块还用于：
41、接收并响应于用户对所述孔隙率计算控件的点击操作，分别计算每张所述孔隙图像中的孔隙率，其中，所述孔隙率表示对应孔隙图像中孔隙区域在整张图像中的占比；
42、根据每张所述孔隙图像的孔隙率，生成所述岩土样品的孔隙率统计图，其中，所述孔隙率统计图的横轴为每张所述孔隙图像的编号，所述孔隙率统计图的纵轴为每张所述孔隙图像的孔隙率。
43、结合第二方面的可选实施方式，所述岩土孔隙模块还用于：
44、根据每张所述孔隙图像的孔隙率，计算得到孔隙率的标准差；
45、若所述标准差大于预设阈值，则确定所述岩土样品为不均匀结构。
46、第三方面，本技术还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的岩土样品均匀性分析方法。
47、第四方面，本技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的岩土样品均匀性分析方法。
48、第五方面，本技术还提供一种程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现所述的岩土样品均匀性分析方法。
49、相对于现有技术而言，本技术具有以下有益效果：
50、本实申请提供一种岩土样品均匀性分析方法及相关装置。该方法中，电子设备获取岩土样品的多张ct扫描图像；分别根据每张ct扫描图像的像素阈值，将每张ct扫描图像转换为孔隙图像，其中，每张孔隙图像中的孔隙分布决定了岩土样品的均匀性。如此，利用ct技术对岩土样品的内部结构进行高精度、高分辨率的成像，并基于像素阈值区分出ct扫描图像中的孔隙，从而实现对样品均匀性的直观评价。
技术特征：
1.一种岩土样品均匀性分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的岩土样品均匀性分析方法，其特征在于，在所述分别根据每张所述ct扫描图像的像素阈值，将每张所述ct扫描图像转换为孔隙图像之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的岩土样品均匀性分析方法，其特征在于，在从所述多张标定图像中确定出与所述ct扫描图像位置最为接近的两张相邻标定图像之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的岩土样品均匀性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的岩土样品均匀性分析方法，其特征在于，所述显示界面中提供有孔隙率计算控件，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的岩土样品均匀性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种岩土样品均匀性分析装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任意一项所述的岩土样品均匀性分析方法。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任意一项所述的岩土样品均匀性分析方法。
10.一种程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的岩土样品均匀性分析方法。
技术总结
本实申请提供一种岩土样品均匀性分析方法及相关装置，涉及岩土工程领域。该方法中，电子设备获取岩土样品的多张CT扫描图像；分别根据每张CT扫描图像的像素阈值，将每张CT扫描图像转换为孔隙图像，其中，每张孔隙图像中的孔隙分布决定了岩土样品的均匀性。如此，利用CT技术对岩土样品的内部结构进行高精度、高分辨率的成像，并基于像素阈值区分出CT扫描图像中的孔隙，从而实现对样品均匀性的直观评价。
技术研发人员：陈世杰,穆彦虎,李国玉,马巍
受保护的技术使用者：中国科学院西北生态环境资源研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23