本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探及地球物理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法及裝置。

背景技術(shù)：

頁巖氣是一種主要以吸附和游離態(tài)存在于頁巖孔隙中的非常規(guī)油氣資源，因此對(duì)頁巖孔隙的準(zhǔn)確表征對(duì)于確定頁巖氣的資源潛力具有重要作用。但是目前對(duì)于頁巖孔隙雖然有大量的表征方法，但是其主要集中于如何對(duì)頁巖氣孔隙度的確定，而對(duì)于頁巖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)育特征未有相應(yīng)的獲取或表征方法，也就無法觀察到巖石內(nèi)部的發(fā)育特征和三維結(jié)構(gòu)，不能有針對(duì)的系統(tǒng)性度巖石中的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察研究。這也造成了企業(yè)或者研究工作者對(duì)頁巖氣，或其他巖石結(jié)構(gòu)的研究困難；無法準(zhǔn)確的獲取到巖石內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，就無法了解到頁巖氣和巖石孔隙之間的依存關(guān)系，而限制研究的進(jìn)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法及裝置，能夠有針對(duì)性的獲取巖石樣品中指定區(qū)域的三維孔隙結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法，包括：將巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化；將標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品放入ct掃描儀中進(jìn)行x射線掃描，獲得第一圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得所述第一圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)區(qū)域；根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域，在所述標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品中提取出目標(biāo)樣品；將所述目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)中進(jìn)行成像掃描，獲得第二圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得所述第一圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)區(qū)域的步驟，包括：根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得第一孔隙數(shù)據(jù)，并獲得第一孔隙數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)所述第一圖像數(shù)據(jù)中的目標(biāo)區(qū)域。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)，獲得孔隙結(jié)構(gòu)的步驟，包括：對(duì)所述第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割，獲得第二孔隙數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第二孔隙數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述對(duì)所述第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割，獲得目標(biāo)樣品的孔隙數(shù)據(jù)的步驟包括：根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)，獲得所述第二圖像數(shù)據(jù)的像素的灰度數(shù)據(jù)、小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)和灰度方差；根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)的像素的灰度數(shù)據(jù)、小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)和灰度方差，獲得所述目標(biāo)樣品的孔隙數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述孔隙數(shù)據(jù)的參數(shù)包括：孔隙形貌、孔徑大小和連通性。

優(yōu)選地，所述第一圖像數(shù)據(jù)的分辨率大于所述第二圖像數(shù)據(jù)的分辨率。

一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置，包括：標(biāo)準(zhǔn)化模塊，用于將巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化；第一圖像數(shù)據(jù)獲取模塊，用于將標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品放入ct掃描儀中進(jìn)行x射線掃描，獲得第一圖像數(shù)據(jù)；目標(biāo)區(qū)域獲取模塊，用于根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得所述第一圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)區(qū)域；目標(biāo)樣品獲取模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域，在所述標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品中提取出目標(biāo)樣品；第二圖像數(shù)據(jù)獲取模塊，用于將所述目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)中進(jìn)行成像掃描，獲得第二圖像數(shù)據(jù)；孔隙結(jié)構(gòu)獲取模塊，用于根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述目標(biāo)區(qū)域獲取模塊包括：第一孔隙數(shù)據(jù)獲取子模塊，用于根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得第一孔隙數(shù)據(jù)，并獲得第一孔隙數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)所述第一圖像數(shù)據(jù)中的目標(biāo)區(qū)域。

優(yōu)選地，孔隙結(jié)構(gòu)獲取模塊包括：第二孔隙數(shù)據(jù)獲取子模塊，用于對(duì)所述第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割，獲得第二孔隙數(shù)據(jù)；孔隙結(jié)構(gòu)獲取子模塊，用于根據(jù)所述第二孔隙數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述第一圖像數(shù)據(jù)的分辨率大于所述第二圖像數(shù)據(jù)的分辨率。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法及裝置，該方法首先將巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化，便準(zhǔn)化后能夠獲得更加準(zhǔn)確的掃描結(jié)果，然后將標(biāo)準(zhǔn)化后的巖石樣品放入ct掃描儀中進(jìn)行x射線掃描，得到第一圖像數(shù)據(jù)。在所獲得的所述第一圖像數(shù)據(jù)中選取一個(gè)目標(biāo)區(qū)域，然后根據(jù)目標(biāo)區(qū)域在所述標(biāo)準(zhǔn)化后的巖石樣品中分割處與目標(biāo)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)樣品。將所述目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)中進(jìn)行成像掃描，獲得第二圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)樣品中的孔隙結(jié)構(gòu)。該方法和裝置可對(duì)巖石樣品中的孔隙結(jié)構(gòu)，以及對(duì)指定區(qū)域或者不清晰區(qū)域的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行獲取和表征。實(shí)現(xiàn)了巖石孔隙結(jié)構(gòu)的有針對(duì)性的系統(tǒng)化獲取和表征，并且以此達(dá)到準(zhǔn)確的觀察和研究巖石樣品內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙之間的依存關(guān)系等。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的孔隙結(jié)構(gòu)獲取設(shè)備的方框示意圖；

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法的步驟s160的流程圖；

圖4為是本發(fā)明孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置的功能模塊示意圖。

圖標(biāo)：10-孔隙結(jié)構(gòu)獲取設(shè)備；100-孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置；101-存儲(chǔ)器；102-存儲(chǔ)控制器；103-處理器；104-外設(shè)接口；105-輸入輸出單元；106-顯示單元；110-標(biāo)準(zhǔn)化模塊；120-第一圖像數(shù)據(jù)獲取模塊；130-目標(biāo)區(qū)域獲取模塊；140-目標(biāo)樣品獲取模塊；150-第二圖像數(shù)據(jù)獲取模塊；160-孔隙結(jié)構(gòu)獲取模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時(shí)，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

如圖1所示，是一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取設(shè)備10的方框示意圖。所述孔隙結(jié)構(gòu)獲取設(shè)備10包括孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置100、存儲(chǔ)器101、存儲(chǔ)控制器102、處理器103、外設(shè)接口104、輸入輸出單元105、顯示單元106。

所述存儲(chǔ)器101、存儲(chǔ)控制器102、處理器103、外設(shè)接口104、輸入輸出單元105、顯示單元106各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號(hào)線實(shí)現(xiàn)電性連接。所述孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置100包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器101中或固化在所述孔隙結(jié)構(gòu)獲取設(shè)備10的操作系統(tǒng)(operatingsystem，os)中的軟件功能模塊。所述處理器103用于執(zhí)行存儲(chǔ)器101中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如所述孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置100包括的軟件功能模塊或計(jì)算機(jī)程序。

其中，存儲(chǔ)器101可以是，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory，ram)，只讀存儲(chǔ)器(readonlymemory，rom)，可編程只讀存儲(chǔ)器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只讀存儲(chǔ)器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，電可擦除只讀存儲(chǔ)器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存儲(chǔ)器101用于存儲(chǔ)程序，所述處理器103在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序，前述本發(fā)明實(shí)施例任一實(shí)施例揭示的流過程定義的服務(wù)器所執(zhí)行的方法可以應(yīng)用于處理器103中，或者由處理器103實(shí)現(xiàn)。

處理器103可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。上述的處理器103可以是通用處理器，包括中央處理器(centralprocessingunit，簡(jiǎn)稱cpu)、網(wǎng)絡(luò)處理器(networkprocessor，簡(jiǎn)稱np)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)成可編程門陣列(fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫?shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器103也可以是任何常規(guī)的處理器103等。

所述外設(shè)接口104將各種輸入/輸入裝置耦合至處理器103以及存儲(chǔ)器101。在一些實(shí)施例中，外設(shè)接口104，處理器103以及存儲(chǔ)控制器102可以在單個(gè)芯片中實(shí)現(xiàn)。在其他一些實(shí)例中，他們可以分別由獨(dú)立的芯片實(shí)現(xiàn)。

輸入輸出單元105用于提供給用戶輸入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)用戶與所述服務(wù)器(或本地終端)的交互。所述輸入輸出單元105可以是，但不限于，鼠標(biāo)和鍵盤等。

顯示單元106在所述服務(wù)器(或本地終端)與用戶之間提供一個(gè)交互界面(例如用戶操作界面)或用于顯示圖像數(shù)據(jù)給用戶參考。在本實(shí)施例中，所述顯示單元106可以是液晶顯示器或觸控顯示器。若為觸控顯示器，其可為支持單點(diǎn)和多點(diǎn)觸控操作的電容式觸控屏或電阻式觸控屏等。支持單點(diǎn)和多點(diǎn)觸控操作是指觸控顯示器能感應(yīng)到來自該觸控顯示器上一個(gè)或多個(gè)位置處同時(shí)產(chǎn)生的觸控操作，并將該感應(yīng)到的觸控操作交由處理器103進(jìn)行計(jì)算和處理。

請(qǐng)參閱圖2，是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的應(yīng)用于圖1所示的孔隙結(jié)構(gòu)獲取設(shè)備10的孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法的流程圖。下面將對(duì)圖2所示的具體流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

步驟s110，將巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化。

將所述巖石樣品制備為圓柱體。需要說明的是，制備為圓柱體僅作為一種較為優(yōu)選的方式，另外也可以為立方體，多棱柱等。將制備為圓柱體的巖石樣品的兩側(cè)底面打磨平整，獲得標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施方式，可將野外的從露頭剖面或者巖心取回的頁巖樣品。再將取回的頁巖樣品通過機(jī)械工具例如：機(jī)床，制備成圓柱體，該圓柱體的直徑為2.5cm，長度為5cm。然后再將圓柱體的巖石樣品的兩側(cè)底面通過打磨拋光使其平整，以此可以利于掃描后的觀察。其中，將圓柱體的巖石樣品的兩側(cè)底面打磨拋光可以通過自動(dòng)化的機(jī)械打磨設(shè)備進(jìn)行打磨拋光，也可通過打磨工具進(jìn)行人工打磨拋光，在此不做具體限定。

步驟s120，將標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品放入ct掃描儀中進(jìn)行x射線掃描，獲得第一圖像數(shù)據(jù)。

在該步驟s120中，應(yīng)對(duì)ct掃描儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。具體的，為保證ct掃描儀具有高分辨率，ct掃描儀可以為大型的ct掃描儀，其型號(hào)可以為亮劍系列(clobalsilver)。此外，設(shè)置ct掃描的分辨率的參數(shù)為100nm，獲得的第一圖像數(shù)據(jù)為100nm的分辨率的第一圖像數(shù)據(jù)。需要說明的是，100nm分辨率的ct僅僅作為一種實(shí)施方式，不做具體限定，另外也可以采用其他分辨率的ct進(jìn)行掃描分析，例如毫米級(jí)別、微米級(jí)別等。將標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品放置在ct掃描儀的樣品待檢測(cè)位置，再開啟ct掃描儀并設(shè)置ct掃描儀分辨率的參數(shù)，故能夠進(jìn)行x射線掃描，從而獲得掃描后該標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品的第一圖像數(shù)據(jù)。

步驟s130，根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得所述第一圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)區(qū)域。

具體的，根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得第一孔隙數(shù)據(jù)，并獲得第一孔隙數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)所述第一圖像數(shù)據(jù)中的目標(biāo)區(qū)域。

ct掃描儀得到第一圖像數(shù)據(jù)后，ct掃描儀將掃描的第一圖像數(shù)據(jù)分為了多個(gè)小區(qū)域，例如：分為9個(gè)區(qū)域。此外，ct掃描儀內(nèi)存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)灰度數(shù)據(jù)，該預(yù)設(shè)灰度數(shù)據(jù)為一個(gè)中間值。，ct掃描儀能夠通過掃描而獲取每個(gè)小區(qū)域的像素的灰度數(shù)據(jù)。根據(jù)操作人員的掃描設(shè)定，ct掃描儀能夠獲得像素的灰度數(shù)據(jù)大于或小于預(yù)設(shè)灰度數(shù)據(jù)的小區(qū)域中灰度數(shù)據(jù)最小或最大的一個(gè)小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)。再者，ct掃描儀還能夠根據(jù)該灰度數(shù)據(jù)通過自身預(yù)設(shè)計(jì)算程序而獲得灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度方差。另外，該小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)和所述灰度方差都代表了該巖石樣品對(duì)應(yīng)的不同類型的結(jié)構(gòu)特征，例如，巖石樣品的主體骨架、不同的孔隙度、不同的孔隙形貌、不同的孔隙大小、孔隙之間的連通性。ct掃描儀根據(jù)獲取到該小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)和灰度方差，再通過自身預(yù)設(shè)程序的計(jì)算便能夠獲取該標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品的第一孔隙數(shù)據(jù)。通過上述運(yùn)算流程，ct掃描儀根據(jù)該第一孔隙數(shù)據(jù)，以及將第一圖像數(shù)據(jù)分為的多個(gè)小區(qū)域，ct掃描儀便能夠獲得該第一孔隙數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的小區(qū)域位于第一圖像數(shù)據(jù)的位置，該位置即為目標(biāo)區(qū)域。

步驟s140，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域，在所述標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品中提取出目標(biāo)樣品。

操作人員根據(jù)在目標(biāo)區(qū)域在第一圖像數(shù)據(jù)的位置，便能夠?qū)?yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品找到對(duì)應(yīng)該第一圖像數(shù)據(jù)中目標(biāo)區(qū)域的實(shí)際位置。操作人員通過操作高精度的機(jī)械設(shè)備例如：機(jī)床，便能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品進(jìn)行分隔，從而提取出標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品中對(duì)應(yīng)該第一圖像數(shù)據(jù)中目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)樣品。所述目標(biāo)樣品可以是2-3克塊狀的樣品，當(dāng)然塊狀僅僅作為一種較優(yōu)選地實(shí)施方式，還可以是其他形狀(如柱狀)。所述包埋處理過的目標(biāo)樣品中所使用的包埋劑可以是，但不限于環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯樹脂、異丁烯樹脂及水溶性樹脂。對(duì)目標(biāo)樣品進(jìn)行包埋處理后，包埋劑對(duì)目標(biāo)樣品的外表面形成完全的覆蓋，進(jìn)而可以防止其在后續(xù)的處理過程中損壞目標(biāo)樣品中的孔隙結(jié)構(gòu)。例如，在進(jìn)行目標(biāo)樣品表面拋光的時(shí)候就不易損壞。

步驟s150，將所述目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)中進(jìn)行成像掃描，獲得第二圖像數(shù)據(jù)。

在步驟s120中，聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)的型號(hào)可以為lyra3-xmu/xmh型聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)。將所述進(jìn)行包埋處理過的目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)(fib-sem)中進(jìn)行成像掃描之前，應(yīng)當(dāng)將該型聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)的樣品艙抽真空，然后根據(jù)放置在樣品艙中目標(biāo)樣品位置，調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的電鏡對(duì)目標(biāo)樣品進(jìn)行對(duì)焦。并再根據(jù)放置在樣品艙中目標(biāo)樣品位置，設(shè)置電鏡的傾斜角度和工作電壓，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)并對(duì)焦，設(shè)置掃描參數(shù)(例如，掃描成像的分辨率設(shè)置為納米級(jí)別、微米級(jí)別或毫米級(jí)別)，然后開始對(duì)目標(biāo)樣品進(jìn)行成像掃描(即對(duì)目標(biāo)樣品進(jìn)行截面刻蝕)。通過聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)的掃描，便能夠獲取對(duì)應(yīng)目標(biāo)樣品的掃描圖像，即為獲得第二圖像數(shù)據(jù)。

步驟s160，根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，該步驟s160具體包括以下步驟：

步驟s161，對(duì)所述第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割，獲得第二孔隙數(shù)據(jù)。

步驟s162，根據(jù)所述第二孔隙數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

具體的，在步驟s161和步驟s162中，聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)掃描后，聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)能夠根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)，而輸出目標(biāo)樣品的掃描圖像的像素的灰度數(shù)據(jù)。此外，在輸出的灰度數(shù)據(jù)時(shí)，聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)還將圖像分為了多個(gè)小區(qū)域，例如：分為9個(gè)區(qū)域。故該聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)還能夠輸出每個(gè)小區(qū)域的像素的灰度數(shù)據(jù)。再者，聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)還能夠根據(jù)灰度數(shù)據(jù)通過自身預(yù)設(shè)計(jì)算程序而獲得灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度方差，以及每個(gè)小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)每個(gè)小區(qū)域的灰度方差。圖像數(shù)據(jù)中的每一范圍內(nèi)的所述像素的灰度數(shù)據(jù)、所述小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)和所述灰度方差都代表了該目標(biāo)樣品對(duì)應(yīng)的不同類型的結(jié)構(gòu)特征，例如，目標(biāo)樣品的主體骨架、不同的孔隙度、不同的孔隙形貌、不同的孔隙大小、孔隙之間的連通性。聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)根據(jù)獲取到灰度數(shù)據(jù)、小區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)和灰度方差再通過自身預(yù)設(shè)程序的計(jì)算便能夠獲取該目標(biāo)樣品的第二孔隙數(shù)據(jù)，而該目標(biāo)樣品的第二孔隙數(shù)據(jù)包括：孔隙形貌、孔徑大小和連通性。

聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)獲取該目標(biāo)樣品的第二孔隙數(shù)據(jù)，即聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)獲取了該目標(biāo)樣品的特征。ct掃描儀根據(jù)目標(biāo)樣品的特征能夠進(jìn)行三維重建。其中，聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)可基于unity3d、unreal、cryengine等軟件引擎系統(tǒng)構(gòu)建該目標(biāo)樣品的三維圖像模型。此外，研究人員通過觀察或調(diào)整聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)建模顯示的三維圖像模型，可從三維圖像模型中獲得目標(biāo)樣品的孔隙結(jié)構(gòu)。為了方便的觀察該孔隙結(jié)構(gòu)，可將三維圖像模型中的其他結(jié)構(gòu)(例如，目標(biāo)樣品的骨架結(jié)構(gòu))進(jìn)行隱藏，然后將孔隙結(jié)構(gòu)顯示出來，就可以清楚的對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析觀察，以獲得研究所需的信息。

需要說明的是，為保證最終獲取三維圖像模型的準(zhǔn)確性，上述的流程中，獲取的第一圖像數(shù)據(jù)的分辨率大于獲取的第二圖像數(shù)據(jù)的分辨率。

請(qǐng)參閱圖4，是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的圖1所示的孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置100的功能模塊示意圖。所述孔隙結(jié)構(gòu)獲取裝置100包括：標(biāo)準(zhǔn)化模塊110、第一圖像數(shù)據(jù)獲取模塊120、目標(biāo)區(qū)域獲取模塊130、目標(biāo)樣品獲取模塊140、第二圖像數(shù)據(jù)獲取模塊150和孔隙結(jié)構(gòu)獲取模塊160。

標(biāo)準(zhǔn)化模塊110，用于將巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化。

第一圖像數(shù)據(jù)獲取模塊120，用于將標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品放入ct掃描儀中進(jìn)行x射線掃描，獲得第一圖像數(shù)據(jù)。

目標(biāo)區(qū)域獲取模塊130，用于根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)，獲得所述第一圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)區(qū)域。

目標(biāo)樣品獲取模塊140，用于根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域，在所述標(biāo)準(zhǔn)化的巖石樣品中提取出目標(biāo)樣品。

第二圖像數(shù)據(jù)獲取模塊150，用于將所述目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)中進(jìn)行成像掃描，獲得第二圖像數(shù)據(jù)。

孔隙結(jié)構(gòu)獲取模塊160，用于根據(jù)所述第二圖像數(shù)據(jù)，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

孔隙結(jié)構(gòu)獲取模塊160包括：

第二孔隙數(shù)據(jù)獲取子模塊，用于對(duì)所述第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割，獲得第二孔隙數(shù)據(jù)。

孔隙結(jié)構(gòu)獲取子模塊，用于根據(jù)所述第二孔隙數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建，獲得孔隙結(jié)構(gòu)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的方法的具體工作過程，可以參考前述裝置中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法及裝置，該方法首先將巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化，便準(zhǔn)化后能夠獲得更加準(zhǔn)確的掃描結(jié)果，然后將標(biāo)準(zhǔn)化后的巖石樣品放入ct掃描儀中進(jìn)行x射線掃描，得到第一圖像數(shù)據(jù)。在所獲得的所述第一圖像數(shù)據(jù)中選取一個(gè)目標(biāo)區(qū)域，然后根據(jù)目標(biāo)區(qū)域在所述標(biāo)準(zhǔn)化后的巖石樣品中分割處與目標(biāo)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)樣品。將所述目標(biāo)樣品放入聚焦離子束-場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)中進(jìn)行成像掃描，獲得第二圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)樣品中的孔隙結(jié)構(gòu)。該方法和裝置可對(duì)巖石樣品中的孔隙結(jié)構(gòu)，以及對(duì)指定區(qū)域或者不清晰區(qū)域的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行獲取和表征。實(shí)現(xiàn)了巖石孔隙結(jié)構(gòu)的有針對(duì)性的系統(tǒng)化獲取和表征，并且以此達(dá)到準(zhǔn)確的觀察和研究巖石樣品內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙之間的依存關(guān)系等。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)方式中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。

所述功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。