1.一种岩性特征库匹配的PDC钻头条件下岩屑岩性识别方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、在PDC钻头条件下进行钻井,采集不同井深的细小岩屑颗粒白光原图和荧光图像,白光原图和荧光图像为RGB颜色空间图像;
步骤二、颜色空间转换,将步骤一采集到的不同井深的细小岩屑颗粒RGB白光原图和荧光图像分别从RGB颜色空间图像转化为HSV颜色空间图像;
步骤三、荧光图像阈值分割,利用HSV空间表达物体颜色的优势,采用阈值分割公式对荧光图像I进行分割,其公式如下:式中:
B是荧光图像阈值分割后的特征图像;I是经过HSV空间转化的荧光图像;G是荧光颜色在HSV空间的h、s、v通道对应的数值范围;
荧光图像I通过阈值分割公式得到荧光特征图B,从而确定发荧光岩屑的位置;
步骤四、通过基于分水岭和近邻区域合并的图像分割算法对白光原图分割,分割出整个白光原图的所有岩屑颗粒;
步骤五、根据荧光特征图确定发荧光岩屑在白光原图的位置,然后提取对应位置岩屑颗粒的颜色和纹理特征,从而构建岩性特征库,其中用HSV空间的彩色直方图表达颜色特征,用灰度概率分布表达纹理特征;
步骤六、根据步骤五构建的岩性特征库的特征,计算岩性特征库特征与待匹配岩屑特征的巴氏相似度距离,进行岩屑的匹配,根据相似度距离得到的匹配结果计算特征岩屑所占面积比,完成岩屑岩性的识别;所述岩性特征库特征与待匹配岩屑特征的巴氏相似度距离公式如下:
x是待匹配岩屑的特征向量,y是岩性特征库的特征向量;
n表示特征向量的维数;
sd是岩性特征库特征与待匹配岩屑特征的巴氏相似度距离。
2.根据权利要求1所述的岩性特征库匹配的PDC钻头条件下岩屑岩性识别方法,其特征在于:所述的步骤二颜色空间转换,将RGB颜色空间图像转化为HSV颜色空间图像采用的公式为:
v=max
式中:
r、g、b,为RGB颜色空间的红、绿、蓝三个通道;
max和min,为每个像素点对应r、g、b数值的最大值和最小值;
h、s、v,为HSV颜色空间的色相、饱和度、亮度三个通道。
3.根据权利要求2所述的岩性特征库匹配的PDC钻头条件下岩屑岩性识别方法,其特征在于:所述的步骤五中颜色特征采用如下表达公式:式中:
F表示岩屑集合;hn,sn,vn表示对应HSV颜色空间各个通道的级别数;
nij表示第i个岩屑的第j个颜色级别的像素点个数;Ni表示第i个岩屑的总像素点个数;
Ci(j)表示第i个岩屑的第j个颜色级别所占总像素点的比例。
4.根据权利要求3所述的岩性特征库匹配的PDC钻头条件下岩屑岩性识别方法,其特征在于:所述的步骤五中纹理特征采用如下表达公式:式中:
F表示岩屑集合;g表示灰度级别数;nij表示第i个岩屑的第j个灰度级别的像素点个数;
Ni表示第i个岩屑的总像素点个数;Pi表示第i个岩屑中灰度级别的概率分布。