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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利一种三维细观混凝土骨料的多尺度随机重构方法及系统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：CN115393520B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202211057356.X，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种三维细观混凝土骨料的多尺度随机重构方法及系统是由杨贞军;郭富强;黄宇劼;张慧设计研发完成，并于2022-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种三维细观混凝土骨料的多尺度随机重构方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种三维细观混凝土骨料的多尺度随机重构方法及系统，包括：获取并对混凝土试块扫描图像进行三维重构和分割，提取多个参考骨料的STL格式文件；选取具有目标形态特征的参考骨料，并对其进行球谐展开，然后通过选取球谐展开的模态，将目标参考骨料离散表面拟合转化为连续的极半径函数；构建二维规则平面网格，利用极半径函数在二维规则平面网格中每个网格节点上进行半径采样，使目标参考骨料表面转化为规则的参考半径场或不同尺度的参考半径场；提取参考半径场的统计信息，并对其进行随机场重构生成多个三维随机骨料。本发明能重构出大量真实且具有多尺度形态的三维随机骨料，可有效节省大量与图像扫描实验及处理相关的费用。

本发明授权一种三维细观混凝土骨料的多尺度随机重构方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种三维细观混凝土骨料的多尺度随机重构方法，其特征在于，包括如下步骤： （1）获取混凝土试块扫描图像，对其进行三维重构和骨料分割，提取得到多个参考骨料的STL格式文件，所述STL格式文件包含骨料离散表面的顶点坐标及其连接关系； （2）从多个参考骨料的STL格式文件中选取出具有目标形态特征的骨料STL格式文件，并对其进行15阶及以上球谐展开，然后通过选取球谐展开的模态，将目标参考骨料离散表面拟合转化为连续的极半径函数； （3）构建二维规则平面网格，然后根据选取的球谐展开的模态，利用极半径函数在二维规则平面网格中每个网格节点上进行半径采样，使目标参考骨料表面转化为规则的参考半径场或不同尺度的参考半径场； （4）提取参考半径场的统计信息，该统计信息包括均值、标准差和自相关函数，然后根据该统计信息进行随机场重构，生成多个三维随机骨料；步骤（4）具体为： （4.1）当球谐展开的模态为全模态时，则提取参考半径场的统计信息，并根据该统计信息利用随机重构算法重构出多个重构随机场；当球谐展开的模态为不同尺度的模态时，则提取不同尺度的参考半径场的统计信息，并根据该统计信息利用随机重构算法重构出相应尺度的平面随机场，然后将其进行相应叠加以生成多个重构随机场；其中，统计信息包括均值、标准差和自相关函数；在步骤（4.1）中，所述随机重构算法的公式为： 式中，μ表示由参考半径场求出的均值；S Xω表示高斯功率谱密度函数，通过对参考半径场的自相关函数进行傅里叶变换求得；α表示位于0到2𝜋之间的随机相位角；N 1和N 2表示所述二维规则平面网格θ和φ方向上的网格节点数；ω表示一个随机样本，Ix,ω表示重构的平面随机场； （4.2）将各重构平面随机场折叠成一三维闭合曲面，以生成多个三维随机骨料。

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