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龙图腾网获悉中国科学院武汉岩土力学研究所申请的专利多孔介质内孔隙动用效率的微流控图像分析系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118351129B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410499621.2，技术领域涉及：G06T7/11；该发明授权多孔介质内孔隙动用效率的微流控图像分析系统及方法是由高文彬;李琦;钟屹岩;程鹏举;鲁向阳设计研发完成，并于2024-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本多孔介质内孔隙动用效率的微流控图像分析系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及油气开采与CO2地质封存技术领域，具体公开了多孔介质内孔隙动用效率的微流控图像分析系统及方法，包括以下步骤：对图像采集模块R记录的图像进行二值化，执行孔隙分割模块P，分割出微流控图像中的孔隙与颗粒区域；执行多级尺寸孔隙空间生成模块S，确定不同俯视半径的孔隙分布区域；执行流体分割模块F，确定原生饱和流体的赋存分布区域；执行孔隙动用效率的表征模块E，确定不同俯视半径孔隙内的原生流体面积，确定不同尺寸孔隙内的动用效率。本发明利用图像处理技术，可以批量地完成多级尺寸孔隙内动用效率的量化表征，为提高原油采收率的驱油流体性能及流体运移特性的认识、方案制定优化提供重要的数据支持。

本发明授权多孔介质内孔隙动用效率的微流控图像分析系统及方法在权利要求书中公布了：1.多孔介质内孔隙动用效率的微流控图像分析系统，其特征在于，包括图像采集模块R、孔隙分割模块P、多级尺寸孔隙空间生成模块S、流体分割模块F和孔隙动用效率表征模块E，所述图像采集模块R包括微流量注射泵1、微液量压力传感器2、连接电脑3、显微镜及相机4、微流控芯片5和采集液烧杯6，包括将微米级的微流控芯片5放于显微镜及相机4下，利用微流量注射泵1注入驱替介质，利用显微镜及相机4拍摄记录饱和状态即初始时刻，与不同驱替过程的微流控图像，利用微液量压力传感器2记录芯片上游的注入压力，还包括以下步骤： 运行孔隙分割模块P、 P001：将待处理的图片集进行对齐，确保不同图像中的孔隙区域尽可能重合； P002：选择1个饱和状态的初始时刻图片作为分割对象，对图像进行分块，可采用4×3或5×4的分块区域； P003：对各分块区域进行最大类间方差法确定自适应分割阈值，不同的分块区域有着不同的分割阈值，按照对应的分割阈值对各区域进行分割，分割出来的区域再聚合，即为分割的孔隙区域； 运行多级尺寸孔隙空间生成模块S、 S001:对步骤P003产生的孔隙分割区域进行距离变换，具体可通过OpenCV处理包中的distanceTransform函数或Matlab的bwdist函数实现； S002:对步骤P003中的孔隙分割区域进行中轴骨架提取，具体可通过OpenCV中的morphology子模块的skeletonize函数或Matlab中的bwmorph函数实现； S003:对步骤S002中的中轴骨架和步骤S001中的距离变换空间进行交运算，形成距离尺寸融合的中轴骨架，即中轴骨架上各点的数值大小就是该点对应的孔隙半径； S004:统计中轴骨架上的距离元素，形成孔隙尺寸集合Rp，并保证孔隙尺寸集合Rp中元素按照从大到小的顺序排列； S005:对步骤S004中的孔隙尺寸集合Rp进行遍历； S006:在步骤S003形成的距离尺寸融合的中轴骨架上找寻半径为ri的位置点； S007:对步骤S006找到的位置点，进行半径为ri的圆膨胀运算； S008:当前半径ri变更为孔隙尺寸集合Rp中的下一个元素； S009:判断孔隙尺寸集合Rp中的元素是否已经遍历完，若没有，重新执行步骤S005-S009；若完成，即可生成多级尺寸孔隙空间； 运行流体分割模块F、 F001:将待处理的图像与饱和状态的图像做差异运算，对差异图像中进行最大类间方差法确定自适应分割阈值，分割出孔隙动用区域； 考虑到原生流体有模糊区域，会造成步骤F001得到的孔隙动用区域分割不足，因此，对原生流体进行彩色图像分割； F002:对原生流体即初始时刻饱和的流体与驱替流体之间的模糊区域进行标注，具体实施可采用Matlab中的roipoly函数； F003:计算标注区域中的平均的RGB向量和协方差矩阵C，协方差满足： 其中，n为标注区域的像素数量，Rj、Gj和Bj分别为图像中的红色、绿色和蓝色空间的数值； F004:采用以下准则进行彩色图像分割，具体准则为： 其中，Th为分割阈值，z是待评价像素点的RGB向量； F005:彩色图像分割得到的模糊区域与步骤F001得到的孔隙动用区域作并运算，再与步骤P003分割的孔隙区域做交运算，即可得到原生流体的分割区域； 运行孔隙动用效率表征模块E、 E001:按照孔隙尺寸大小，对步骤S009形成的多级尺寸孔隙空间逐个遍历； E002:定位半径为ri的孔隙空间，测量该孔隙空间所占的面积 E003:定位半径为ri的孔隙空间内原生流体赋存区域，测量该原生流体的赋存面积 E004:计算半径为ri的孔隙动用效率Ei，具体计算为 E005:当前半径ri变更为孔隙尺寸集合Rp中的下一个元素； E006:判断孔隙尺寸集合Rp中的元素是否已经遍历完，若没有，重新执行步骤E001-E005；若完成，即可得到多级尺寸孔隙内的动用效率； E007:步骤E006所示的孔隙尺寸为孔隙俯视半径Rt，需考虑微流控芯片的深度信息，将俯视半径Rt转换为水力半径Rhyd，转换公式具体如下： 其中，A为孔隙的横截面积，Ip为惯性极矩； 干法刻蚀芯片的孔隙横截面通常为矩形，考虑到刻蚀深度Dp的影响，矩形截面的水力半径计算公式如下： 利用如上公式，将步骤E006计算得到俯视孔隙半径转换为水力半径，进而得到多级水力半径孔隙的动用效率。

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