一种岩石有限应变测量方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及数据处理，特别是涉及一种岩石有限应变测量方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、岩石有限应变测量是现代构造地质学研究的重要手段，其利用岩石内应变标志体的形态和分布来确定岩石的应变状态，构成岩石变形定量研究的基础，反映岩石变形前和变形后几何形态差异的实体称为应变标志体，常用的如化石、鲕粒等。

2、目前有较多应变测量方法被提出，其中一类关注应变标志体单体或集合体变形前后的形态或方向变化，如反向轮法、莫尔圆图解法等，另一类关注应变标志体的相对位置关系，如心对心法等。fry法将心对心法发展为一种更为简便的测量方法，其中，需要说明的是，fry法是英国地质学家fry n于1979年提出的一种岩石有限应变测量方法，系本领域公知常识，中文曾译名为弗莱法，但后续文献多仍以英文表述。该方法通过平移统计应变标志体中心点，形成一个空心椭圆来代表应变椭圆。

3、fry法利用透明纸进行手工制图，操作过程简单，但经多次重复，耗时长、效率低，且该方法操作过程中可能出现误差的地方主要有两处，即标志点的选择和空心椭圆的确定；前者主要由于样品表面不平整或亚颗粒的存在所造成，但基于大量的统计，这种误差的影响是微乎其微的；而空心椭圆作为fry法最后确定应变的直接依据，通常由人为划定，主观性较强、误差大。

4、为了解决这一问题，有研究提出基于计算程序编程语言的自动实现方法，但是对于一些设计年代较早的语言，对可视化支持较差，即使能解决自动化的问题，最终仍是由人工确定应变椭圆，仍存在主观性强的问题；而且自动识别方法存在一个关键挑战--伪影，即一个与真实空心椭圆存在交角的、范围较小的应变标志点空缺区，伪影的存在会对结果造成误差。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种岩石有限应变测量方法、系统、电子设备及存储介质，以密度比为优化目标，在取值范围内遍历使密度比最大的椭圆参数，从而得到最佳应变椭圆，以此实现对岩石有限应变的测量分析。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种岩石有限应变测量方法，包括：

4、获取岩石图像，并标记应变标志体的中心点，以此创建点集，根据点集中各中心点的坐标，绘制fry点云图；

5、定义等面积的同心内椭圆和外椭圆环的密度比，所述密度比为处于外椭圆环内的中心点数与处于内椭圆内的中心点数的比；

6、在fry点云图中绘制空心椭圆，设定空心椭圆参数的取值范围，在取值范围内遍历使密度比最大的空心椭圆参数组合，从而得到最佳应变椭圆；

7、根据最佳应变椭圆分析得到岩石有限应变测量结果。

8、作为可选择的实施方式，创建点集的过程包括：对应变标志体的中心点形成原始点集，将原始点集中所有中心点移动设定距离，记录中心点移动后的坐标，从而得到新的点集。

9、作为可选择的实施方式，设定距离为，每次移动后，第n个中心点移动至点（0,0），并记录其余中心点移动后的坐标；分别是第n个中心点的横坐标和纵坐标。

10、作为可选择的实施方式，点集为，其中，为点集中第m个中心点的坐标。

11、作为可选择的实施方式，根据fry点云图设定空心椭圆参数的取值范围，使密度比最大的空心椭圆参数组合为最佳应变椭圆的参数，由此得到最佳应变椭圆。

12、作为可选择的实施方式，所述空心椭圆参数包括半长轴、半短轴和旋转角。

13、作为可选择的实施方式，根据最佳应变椭圆的参数确定包括应变方向和应变值的岩石有限应变测量结果；其中，旋转角代表应变方向，半短轴与半长轴的比值代表应变值。

14、第二方面，本发明提供一种岩石有限应变测量系统，包括：

15、图绘制模块，被配置为获取岩石图像，并标记应变标志体的中心点，以此创建点集，根据点集中各中心点的坐标，绘制fry点云图；

16、密度比定义模块，被配置为定义等面积的同心内椭圆和外椭圆环的密度比，所述密度比为处于外椭圆环内的中心点数与处于内椭圆内的中心点数的比；

17、拟合模块，被配置为在fry点云图中绘制空心椭圆，设定空心椭圆参数的取值范围，在取值范围内遍历使密度比最大的空心椭圆参数组合，从而得到最佳应变椭圆；

18、分析模块，被配置为根据最佳应变椭圆分析得到岩石有限应变测量结果。

19、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。

20、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

22、本发明提出一种岩石有限应变测量方法，标记应变标志体的中心点后创建点要素类，以此绘制fry点云图，然后设定应变椭圆半长轴、半短轴和旋转角的取值范围，在取值范围内遍历使密度比最大的椭圆参数，从而得到最佳应变椭圆，以此实现对岩石有限应变的测量分析，以密度比为优化目标，自动校验椭圆参数并得到最佳参数，解决现有方法中主观性强的问题。

23、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，创建点集的过程包括：对应变标志体的中心点形成原始点集，将原始点集中所有中心点移动设定距离，记录中心点移动后的坐标，从而得到新的点集。

3.如权利要求2所述的一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，设定距离为，每次移动后，第n个中心点移动至点（0,0），并记录其余中心点移动后的坐标，分别是第n个中心点的横坐标和纵坐标。

4.如权利要求3所述的一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，点集为，其中，为点集中第m个中心点的坐标。

5.如权利要求1所述的一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，根据fry点云图设定空心椭圆参数的取值范围，使密度比最大的空心椭圆参数组合为最佳应变椭圆的参数，由此得到最佳应变椭圆。

6.如权利要求1所述的一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，所述空心椭圆参数包括半长轴、半短轴和旋转角。

7.如权利要求6所述的一种岩石有限应变测量方法，其特征在于，根据最佳应变椭圆的参数确定包括应变方向和应变值的岩石有限应变测量结果；其中，旋转角代表应变方向，半短轴与半长轴的比值代表应变值。

8.一种岩石有限应变测量系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种岩石有限应变测量方法、系统、电子设备及存储介质，涉及数据处理技术领域，包括：获取岩石图像，标记应变标志体的中心点，创建点集，绘制Fry点云图；定义等面积的同心内椭圆和外椭圆环的密度比，所述密度比为处于外椭圆环内的中心点数与处于内椭圆内的中心点数的比；在Fry点云图中绘制空心椭圆，设定空心椭圆参数的取值范围，在取值范围内遍历使密度比最大的空心椭圆参数组合，从而得到最佳应变椭圆；根据最佳应变椭圆分析得到岩石有限应变测量结果，由此实现对岩石有限应变的测量分析。

技术研发人员：常杰,倪永进,杨斌,宋香锁,梁吉坡,仵康林
受保护的技术使用者：山东省地质科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13