基于連通域等價對處理的成像測井圖像溶洞信息拾取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于成像測井圖像中溶洞信息的拾取領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于連通域等價 對處理的成像測井圖像溶洞信息拾取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1.縮略語和關(guān)鍵術(shù)語定義
[0003] 1. 1連通域：是指由若干個像素組成的集合，該集合中的像素具有W下特性：所有 像素的灰度級別均小于或等于連通域級別；同一個連通域中的像素兩兩相通，即在任意兩 個像素之間存在一條完全由該個集合的元素構(gòu)成的通路。
[0004] 1. 2等價對；由于溶洞形態(tài)W及掃描順序的影響，導(dǎo)致開始認(rèn)為是兩個不連通的 區(qū)域，隨著標(biāo)記掃描過程的深入，發(fā)現(xiàn)它們實(shí)際上屬于同一個連通區(qū)域，該一現(xiàn)象可W將其 稱為等價對現(xiàn)象。
[0005] 可W看出，在對圖進(jìn)行掃描標(biāo)記時，方框區(qū)域會產(chǎn)生等價對，如圖1所示。圖中白 色區(qū)域?qū)嶋H為同一個連通區(qū)域，但是由于掃描順序和標(biāo)記算法的影響，該一區(qū)域被標(biāo)記為 '8'和'14'兩個連通域，如圖2所示，該就是等價對現(xiàn)象。
[000引 1. 3面孔率：圖像中溶洞面積占整個圖像面積的百分比。
[0007] 2.相關(guān)知識介紹；
[0008] 2. 1地層微電阻率掃描成像測井（FMI)利用多極板上的多排紐扣狀小電極向井壁 地層發(fā)射電流，由于電極接觸的巖石成分、結(jié)構(gòu)及所含流體的不同，由此引起電流的變化， 電流的變化反映了井壁各處的巖石電阻率的變化，據(jù)此可W顯示電阻率的井壁成像。圖像 從白色（高電阻）到黃色，再到黑色（低電阻），顏色越深電阻率越低（如圖4所示），圖中 四條白色條帶是儀器沒有覆蓋到的空白區(qū)域，黑色曲線為井壁裂縫，黑色斑點(diǎn)為溶蝕孔洞。
[0009] 2. 2圖像的連通域，其實(shí)就是像素間的連通性問題。在二維圖像中假設(shè)目標(biāo)像素點(diǎn) 與周圍某相鄰的像素點(diǎn)其像素值相同，則稱該兩個像素點(diǎn)連通。在研究連通性時需要首先 確定鄰域連通規(guī)則為4鄰域連通還是8鄰域連通。4鄰域連通關(guān)注的是目標(biāo)像素點(diǎn)的上、 下、左、右4個位置點(diǎn)（圖5)。8鄰域連通則選取目標(biāo)像素在二維空間中3*3矩陣中所有的 相鄰像素點(diǎn)，即除了上、下、左、右點(diǎn)外，還包括左上、右上、左下、右下4個位置點(diǎn)（圖6)，本 發(fā)明的算法采用8鄰域連通規(guī)則。
[0010] 3.現(xiàn)有技術(shù)介紹：
[0011] 3. 1成像測井圖像中的裂縫信息智能拾取方法（目建平2009)
[0012] 成像測井?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)處理后可得到全井壁高分辨率的圖像，而裂縫面與井筒的交線在 圖像上的形態(tài)特征呈現(xiàn)為單周期的正弦曲線，應(yīng)用哈夫變換的點(diǎn)一一線對偶性拾取圖像中 的裂縫角度等信息，可得到較好的處理結(jié)果，對于裂縫的角度，初相位等信息都能較好的拾 取，如圖8所示。
[0013] 雖然該種方法可W很好的拾取了裂縫信息，但是忽略了溶洞信息。而且在溶洞發(fā) 育而裂縫較少的地層中并不十分適用。
[0014] 3. 2基于井壁成像測井圖像的溶洞自動檢測方法（田金文1999)
[0015] 該方法包括利用Roberts算子進(jìn)行溶洞邊緣檢測，用基于方向曲線的方法進(jìn)行邊 緣跟蹤和細(xì)化，從而實(shí)現(xiàn)溶洞的自動提取和定量計(jì)算。該方法通過提取特征點(diǎn)、跟蹤得到特 征點(diǎn)方向序列、并利用其對應(yīng)的方向曲線進(jìn)行溶洞判別。其算法計(jì)算量較少，判決速度快， 具有良好的實(shí)時處理性和適應(yīng)性，如圖10所示。
[0016]雖然該種方法可W較好地識別溶洞，但是也僅限于對溶洞的檢測識別，對于溶洞 的相關(guān)信息無法提取，從而無法進(jìn)一步對溶洞發(fā)育地層的儲層評價提供數(shù)據(jù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于連通域等價對處理的成像測井圖像 溶洞信息拾取方法，能夠有效的解決因不識別溶洞信息或者雖然能識別但是不提取溶洞信 息而造成的無法對溶洞發(fā)育地層的儲層評價提供數(shù)據(jù)支持的問題。
[0018] 為解決W上問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下；一種基于連通域等價對處理的成 像測井圖像溶洞信息拾取方法，包括W下步驟：
[0019] A.基于等價對處理的成像測井圖像溶蝕孔洞連通域定量標(biāo)記，拾取每一個連通域 的參數(shù)信息，包括連通域的長和寬、連通域外接圓半徑、內(nèi)切圓半徑、圓度和分選系數(shù)；
[0020] B.基于面孔率曲線反映的溶蝕孔洞發(fā)育程度對成像測井圖像進(jìn)行分層，然后對每 一層統(tǒng)計(jì)連通域的個數(shù)、連通域分選系數(shù)分布、圓度分布、內(nèi)切圓和外接圓半徑分布的非均 質(zhì)信息。
[0021] 作為優(yōu)選，A具體包括W下步驟：
[0022] 1.1圖像預(yù)處理；首先對原始圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像；灰度化處理 后，對圖像進(jìn)行中值濾波處理；接著對濾波后的圖像進(jìn)行闊值分割，得到二值化圖像；
[0023] 1. 2連通域標(biāo)記、信息拾?。皇紫壤没诘葍r對的圖像連通域標(biāo)記算法對二值 圖像進(jìn)行連通域標(biāo)記處理，得到標(biāo)記后圖像，同時對標(biāo)記圖像中的每一連通域拾取其長、 寬、內(nèi)切圓半徑、外接圓半徑和圓度的參數(shù)信息；接著再對連通域標(biāo)記圖像按深度域像素拾 取其面孔率、面孔率直方圖。
[0024] 作為優(yōu)選，B具體包括W下步驟：
[00巧]2. 1定義連通域長、寬、內(nèi)切圓半徑、外接圓半徑；I.連通域長，指的是連通域最左 邊像素到最右邊像素之間的像素個數(shù)，包括左右邊像素；II.連通域?qū)?，指的是連通域最頂 端像素到最底端像素之間的像素個數(shù)，包括頂?shù)锥讼袼?；III.連通域內(nèi)切圓半徑，連通域 最左右兩邊像素和最頂?shù)投讼袼乜衫L制成一個矩形，內(nèi)切圓半徑有兩個值，一個指的是該 個矩形短邊的二分之一像素，即Rhs，另一個指的是該個矩形長邊的二分之一像素，即RftL; IV.連通域外接圓半徑，連通域最左右兩邊像素和最頂?shù)投讼袼乜衫L制成一個矩形，外接圓 半徑指的是該個矩形對角線的二分之一像素，即R% ;由此定義，通過程序設(shè)計(jì)輸出圖像中 每個連通域的該些參數(shù)，同時統(tǒng)計(jì)一段圖像中連通域長和寬分布、內(nèi)切圓半徑分布、外接圓 半徑分布、連通域圓度分布信息；
[0026] 2.2定義連通域圓度；
[0027] 將連通域最左右兩邊像素和最頂?shù)锥讼袼亟M成的矩形與圓形的接近程度，定義成 "連通域圓度"，具體由下式來計(jì)算：
[0028]連通域圓度取。=的郵/民外)/(1/^/^)
[0029] 式中，Rhs~短的內(nèi)切圓半徑，R% -外接圓半徑；分母意義：在正方形中內(nèi)切圓半徑 與外接圓半徑的比即為1/V子，可W將其視為一個標(biāo)準(zhǔn)；
[0030] 2. 3定義連通域分選系數(shù)：
[0031] 連通域分選系數(shù)Sc〇=PC25/PC75
[0032] 式中，PCse/CPye表示在連通域內(nèi)切圓半徑、外接圓半徑累積曲線上累計(jì)頻率25% 對應(yīng)的半徑值與累計(jì)頻率75%對應(yīng)的半徑值之比；結(jié)合沉積物分選系數(shù)的概念，根據(jù)或。的 大小也可W劃分孔洞連通域的分選等級；Sea= 1~2. 5,分選好；Sw= 2. 5~4. 0,分選中 等；S。。〉4. 0,分選差。
[0033] 作為優(yōu)選，1. 1對濾波后的圖像進(jìn)行闊值分割的具體方法如下；通過巖屯、標(biāo)定成 像測井圖像，使選取闊值分割后的圖反映巖屯、溶蝕孔洞、裂縫的信息。
[0034] 作為優(yōu)選，1. 2的面孔率直方圖為間隔10到30個像素的面孔率直方圖。
[00巧]作為優(yōu)選，1. 2的面孔率直方圖為間隔20個像素的面孔率直方圖。
[0036] 本發(fā)明的有益效果如下；
[0037] 1.基于等價對處理的圖像連通域標(biāo)記方法具有快速、不重復(fù)標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)，利用該 方法，可準(zhǔn)確從二值圖像中標(biāo)記溶蝕孔洞連通域，進(jìn)而對每個連通域進(jìn)行目標(biāo)信息拾取，包 括孔洞尺寸、