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专利号: 2023103898646
申请人: 东华理工大学南昌校区
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-08-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于图像识别技术的地质断层识别方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

步骤S1:通过三维地震数据获取目标区域的二维地震剖面图,将所述二维地震剖面图划分网格,并基于N个标准对象对所述二维地震剖面图进行K均值算法,获取第一地震图像;

步骤S2:通过将opencv分水岭算法应用于所述第一地震图像,将所述第一地震图像划分成包含多个小区域的第二地震图像;

步骤S3:以所述第二地震图像的左下角的顶点为原点,所述顶点连接的横向边为x轴,所述顶点连接的且与所述x轴垂直的边为y轴建立坐标系,并基于每个小区域的坐标位置和灰度值获取层位线;

步骤S4:根据同一层位线上满足相连接的第一小区域和第二小区域距离最短的两个点的坐标计算所述第一小区域和所述第二小区域的最短距离,并基于所述最短距离判断所述第一小区域和所述第二小区域之间是否存在断点,并在确定所述第一小区域和所述第二小区域之间存在断点时获取所述断点所在的断层区,其中,所述两个点中一个位于所述第一小区域的边上,另外一个点位于所述第二小区域的边上;

步骤S5:基于所述第一小区域和所述第二小区域之间的断层区进行真伪识别,并基于每一层位线上的小区域之间的断层区获取断层信息;

其中,N为所述二维地震剖面图中包含的层位数,N的取值范围为大于2;

所述基于每个小区域的坐标位置和灰度值获取层位线包括:计算第一小区域的第一灰度值和与所述第一小区域相邻的第二小区域的第二灰度值,在所述第一灰度值和所述第二灰度值的差值小于第二阈值时,所述第一小区域和所述第二小区域属于同一层位;

在所述第一灰度值和所述第二灰度值的差值大于所述第二阈值时,所述第一小区域和所述第二小区域不属于同一层位,在以所述第一小区域为中心的单位网格范围内查找与所述第一小区域距离最近且与所述第一小区域的第一灰度值之差小于所述第二阈值的第三小区域,所述第一小区域和所述第三小区域属于同一位层;将所述第一小区域的中心点与和所述第一小区域属于同一位层的小区域的中心点相连接,同理,获取整个层位的层位线;

在以所述第一小区域为中心的单位网格范围内,查找不到所述第三小区域的情况下,重新执行所述步骤S1和所述步骤S2,将所述单位网格进行放大,基于所述第一小于区域所属层位对应的标准对象,并以单位网格为滑动窗口重新进行K均值算法获取第三图像,并基于所述第三图像,使用分水岭算法重新将所述第三图像中所述单位网格位置处划分小区域,并在所述单位网格内重新查找所述第三小区域。

2.根据权利要求1所述一种基于图像识别技术的地质断层识别方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述N个标准对象为N个层位的标准图像单元,所述K均值算法的滑动窗口选取为单位网格,将每一标准对象与全部网格中的图像进行比对获取与每一标准对象对应的最接近的图像区域作为所述第一地震图像。

3.根据权利要求1所述一种基于图像识别技术的地质断层识别方法,其特征在于,所述步骤S4中,计算属于同一层位线上相连接的第一小区域和第二小区域之间的最短距离,在所述最短距离小于第一设定值时,所述第一小区域和所述第二小区域为连续分布;

在所述最短距离大于所述第一设定值时,所述第一小区域和第二小区域之间存在断点,将所述第一小区域靠近所述第二小区域的纵向边的两个顶点分别与所述第二小区域靠近所述第一小区域的纵向边的两个顶点相连接获取断层区,其中断点位于所述断层区内,分别计算第一小区域和第二小区域所在网格中的其他层位线上相邻小区域之间的最短距离,并判断其他层位线上相邻小区域之间是否存在断点,在存在断点的情况下,同时获取所有其他层位线上相连接的两个小区域之间的断层区。

4.根据权利要求3所述一种基于图像识别技术的地质断层识别方法,其特征在于,在步骤S5中,在第一层位线上相连接的两个小区域之间存在断点时,在与所述第一层位线相邻的第二层位线和第三层位线上且与所述相连接的两个小区域中任一区域属于同一网格的小区域之间不存在断点和断层区时,则所述第一层位线上所述相连接的两个小区域之间的断点为假;

在与所述第一层位线相邻的第二层位线和第三层位线上且与所述第一层位线中相连接的两个小区域中任一区域属于同一网格的小区域存在断点和断层区时,分别计算三个层位线上断层区面积和断层区的宽度比值,进一步判断断层区的真假。

5.根据权利要求4所述一种基于图像识别技术的地质断层识别方法,其特征在于,在所述第一层位线上的第一断层区的面积与所述第一断层区宽度的比值为第一比值,所述第二层位线上的第二断层区的面积与所述第二断层区宽度的比值为第二比值,所述第三层位线上的第三断层区的面积与所述第三断层区宽度的比值为第三比值,在所述第一比值与所述第二比值之间的差值小于预设差值且所述第一比值与所述第三比值之间的差值小于所述预设差值时,所述第一层位线上的断层区为真,同理获取所有层位线上为真的断层区,并将所述所有层位线上为真的断层区连接起来作为断层信息,其中所述断层信息包括的层位是连续的。

6.一种基于图像识别技术的地质断层识别系统,其特征在于,所述系统用于实现一种如权利要求1‑5任一项所述的基于图像识别技术的地质断层识别方法,所述系统包括:获取单元,用于通过三维地震数据获取目标区域的二维地震剖面图;

分割单元,用于将opencv分水岭算法应用于所述第一地震图像,将所述第一地震图像划分成包含多个小区域的第二地震图像;

建立单元,用于以所述第二地震图像的坐下角的顶点为原点,所述顶点连接的横向边为x轴,所述顶点连接的且与所述x轴垂直的边为y轴建立坐标系;

查找单元配置为:基于每个小区域的位置和灰度值获取层位线,包括:计算第一小区域的第一灰度值和与所述第一小区域相邻的第二小区域的第二灰度值,在所述第一灰度值和所述第二灰度值的差值小于第二阈值时,所述第一小区域和所述第二小区域属于同一层位;

在所述第一灰度值和所述第二灰度值的差值大于所述第二阈值时,所述第一小区域和所述第二小区域不属于同一层位,在以所述第一小区域为中心的单位网格范围内查找与所述第一小区域距离最近且与所述第一小区域的第一灰度值之差小于所述第二阈值的第三小区域,所述第一小区域和所述第三小区域属于同一位层;将所述第一小区域的中心点与和所述第一小区域属于同一位层的小区域的中心点相连接,同理,获取整个层位的层位线;

在以所述第一小区域为中心的单位网格范围内,查找不到所述第三小区域的情况下,重新执行所述步骤S1和所述步骤S2,将所述单位网格进行放大,基于所述第一小于区域所属层位对应的标准对象,并以单位网格为滑动窗口重新进行K均值算法获取第三图像,并基于所述第三图像,使用分水岭算法重新将所述第三图像中所述单位网格位置处划分小区域,并在所述单位网格内重新查找所述第三小区域;

计算单元配置为:根据同一层位线上满足相连接的第一小区域和第二小区域距离最短的两个点的坐标计算所述第一小区域和所述第二小区域的最短距离,并基于所述最短距离判断所述第一小区域和所述第二小区域之间是否存在断点,并在确定所述第一小区域和所述第二小区域之间存在断点时获取所述断点所在的断层区,其中,所述两个点中一个位于所述第一小区域的边上,另外一个点位于所述第二小区域的边上;

识别单元,用于基于所述第一小区域和所述第二小区域之间的断层区进行真伪识别,并基于所述每一层位线上的相连接的小区域之间的断层区获取断层信息;

其中,N为所述二维地震剖面图中包含的层位数,N的取值范围为大于2。