專利名稱：用于地震勘探的數(shù)字化建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油地震勘探資料處理與解釋技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種應(yīng)用于起 伏地表彈性波正演的建模方法。
背景技術(shù)：
隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對石油能源的需求也越來越大，國家相關(guān)部門加大了 石油勘探的力度和廣度；隨著對具有復(fù)雜地表結(jié)構(gòu)的山地地震勘探工作的開展，為了更加 準確、更加有針對性的進行山地地震勘探，對地質(zhì)模型的準確性要求也越來越高。因此，如 何提供更加真實的反應(yīng)地下介質(zhì)情況的正演模型成為地球物理工作者的重要任務(wù)。通過對 紙質(zhì)構(gòu)造等值線的數(shù)字化，則能夠獲得更加真實反映地下情況的地質(zhì)模型，為地球物理正 演模擬提供技術(shù)支撐。近十年隨著計算機硬件和軟件的高速發(fā)展，目前我們的地質(zhì)構(gòu)造等值線圖大多以 電子格式存儲于計算機硬件中，但以前幾十年我們地質(zhì)工作者采集的地質(zhì)資料均是以紙質(zhì) 的形式存儲，紙質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造等值線圖保存以及再利用已經(jīng)成為我們一個急需解決的問題。 如何重新利用我們以前多年花費大量人力物力采集到的珍貴資料成了當前地球物理及地 質(zhì)學(xué)科一個重要課題。紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖數(shù)字化功能的主要目標就是基于不同灰度的紙質(zhì)構(gòu)造等值線 圖掃描圖片進行等值線的準確高效自動追蹤，以實現(xiàn)紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化，為地震 勘探提供一種新的建模方法，同時最大程度的挖掘歷史資料的實用價值。紙質(zhì)構(gòu)造圖數(shù)字 化的難點是一個圖像識別問題，它屬于計算機圖形學(xué)的范疇，目前在計算機圖形學(xué)學(xué)科針 對這個問題主要有以下幾種處理方法
1、輪廓識別法
目前對于二值圖像的較準確的輪廓提取算法一般有用折線分段和對分段曲線擬合、多 邊形近似逼近、折線近似等方法，它們都存在計算量大，運算速度慢的問題。無法將它們用 在像在線圖形識別這類對實時性要求較高的應(yīng)用場合下。一個圖形被掃描進計算機后，使 它生成一個二值圖像矩陣(其中圖形部分全為白，背景部分為黑，為了便于分析，將圖形部 分每個點都用1表示，背景點用0表示)。通常對掃描進計算機的圖像，圖形邊緣都會有些 小鋸齒，且內(nèi)部一般無空洞，也不會產(chǎn)生長條形的邊緣噪聲。2、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別方法
圖像識別涉及大量的信息運算，要求處理速度快、識別精度高，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實時性和容 錯性要符合圖像識別的要求。利用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對旋轉(zhuǎn)畸變圖像進行了定位和 識別，改進算法將附加動量項與自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率相結(jié)合，有效地抑制了網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小 點，提高了網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度。3、Hopfield網(wǎng)絡(luò)圖像識別方法
31982年，Hopfield提出一種反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(HNN) [3_4]，并證明在高強度連接下 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)依靠集體協(xié)同作用能自發(fā)產(chǎn)生計算行為。通過TSP問題的成功解決，從而開辟 了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在計算機科學(xué)應(yīng)用中的新開地，并受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。Hopfield網(wǎng)絡(luò)作 為一種全連續(xù)型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，曾經(jīng)為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進程開辟了新的研究途徑。它利 用與階層型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同的結(jié)構(gòu)特征和學(xué)習(xí)方法，模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的記憶機理，獲得了 令人滿意的結(jié)果。盡管Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只是對大腦的粗略而簡單的模仿，無論在功能 上，還是在規(guī)模上都比真正的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在了較大的差距
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于起伏地表彈性波正演的建模方 法，本發(fā)明基于不同灰度的紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖掃描圖片，根據(jù)紙質(zhì)構(gòu)造等值線片質(zhì)量 以及等值線連續(xù)性的不同，實現(xiàn)了紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖準確高效的自動追蹤，自動追蹤完成 后實現(xiàn)了紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化，為地震勘探提供一種新的建模方法。本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種用于地震勘探的數(shù)字化建模方法，其特征在于針對紙質(zhì)構(gòu)造圖的圖片質(zhì)量比較 好，并且紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線在圖片上連續(xù)性也比較好，采用逐個自動追蹤算法對紙質(zhì) 構(gòu)造圖進行處理，處理步驟如下
(1)、對掃描圖片進行圖像處理，使紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線與背景具有較明顯的色差；
(2)、鼠標點擊等值線上的有效點獲取搜索起點，所獲取的搜索起點既作為頭點，又作 為尾點，然后向此點的前后兩個方向追蹤等值線；
(3)、搜索鄰近點，將與所述起點相鄰的八個點的灰度值與起點的灰度值做差，差值在 設(shè)定范圍內(nèi)則視為灰度相同，根據(jù)同一條線上的點的灰度值相近的原則，同時等值線沒有 交叉的原則，這些灰度相同的點則應(yīng)該在一條線上，將搜索到的鄰近點作為下次搜索的起占.
(4)、點篩選，設(shè)置一大于被追蹤線寬度的采樣距離，將所搜索的所有點之間的連線分 別與采樣距離進行比對，兩點間的距離大于所述采樣距離的點才被保留用于連成一條直 線.
一入 ，
(5)、重復(fù)步驟(2)、(3)和(4)進行下一點的搜索，不斷進行搜索，直到在步驟(2)和(3) 和(4)內(nèi)找不到滿足最初用戶設(shè)定的參數(shù)門限值則結(jié)束搜索；
(6)、當步驟(2)、(3)和(4)的條件都不滿足，則自動追蹤停止，自動追蹤完成后，則獲 得此紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字信息，完成紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化，生成的數(shù)據(jù)成為地 震勘探的模型數(shù)據(jù)。所述步驟(3)中，將與所述起點相鄰的八個點的灰度值與起點的灰度值做差是指 將與所述起點相鄰的八個點的灰度值與起點的灰度值之間進行相減求得兩者的差值。所述步驟(3)中，差值在設(shè)定范圍內(nèi)則視為灰度相同是指差值在程序開始時用 戶設(shè)定的色度門限值內(nèi)則視為灰度相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的技術(shù)效果如下
采用本發(fā)明所說的步驟(1)至(6)，形成的技術(shù)方案，尤其適用于針對紙質(zhì)構(gòu)造圖的圖 片質(zhì)量比較好，并且紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線在圖片上連續(xù)性也比較好的情況，實現(xiàn)了紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖準確高效的自動追蹤，自動追蹤完成后實現(xiàn)了紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化， 為地震勘探提供一種新的建模方法。



下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明，其中 圖1為逐個自動追蹤算法處理流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明針對紙質(zhì)構(gòu)造圖的圖片質(zhì)量比較好，并且紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線在圖片上 連續(xù)性也比較好，采用逐個自動追蹤算法對紙質(zhì)構(gòu)造圖進行處理，處理步驟如下
(1)、對掃描圖片進行圖像處理，使紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線與背景具有較明顯的色差；
(2)、鼠標點擊等值線上的有效點獲取搜索起點，所獲取的搜索起點既作為頭點，又作 為尾點，然后向此點的前后兩個方向追蹤等值線；
(3)、搜索鄰近點，將與所述起點相鄰的八個點的灰度值與起點的灰度值之間進行相減 求得兩者的差值，差值在程序開始時用戶設(shè)定的色度門限值內(nèi)則視為灰度相同，根據(jù)同一 條線上的點的灰度值相近的原則，同時等值線沒有交叉的原則，這些灰度相同的點則應(yīng)該 在一條線上，將搜索到的鄰近點作為下次搜索的起點；
(4)、點篩選，設(shè)置一大于被追蹤線寬度的采樣距離，將所搜索的所有點之間的連線分 別與采樣距離進行比對，兩點間的距離大于所述采樣距離的點才被保留用于連成一條直 線.
一入 ，
(5)、重復(fù)步驟(2)、(3)和(4)進行下一點的搜索，不斷進行搜索，直到在步驟(2)和(3) 和(4)內(nèi)找不到滿足最初用戶設(shè)定的參數(shù)門限值則結(jié)束搜索；
(6)、當步驟(2)、(3)和(4)的條件都不滿足，則自動追蹤停止，自動追蹤完成后，則獲 得此紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字信息，完成紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化，生成的數(shù)據(jù)成為地 震勘探的模型數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
一種用于地震勘探的數(shù)字化建模方法，其特征在于針對紙質(zhì)構(gòu)造圖的圖片質(zhì)量比較好，并且紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線在圖片上連續(xù)性也比較好，采用逐個自動追蹤算法對紙質(zhì)構(gòu)造圖進行處理，處理步驟如下 (1)、對掃描圖片進行圖像處理，使紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線與背景具有較明顯的色差；(2)、鼠標點擊等值線上的有效點獲取搜索起點，所獲取的搜索起點既作為頭點，又作為尾點，然后向此點的前后兩個方向追蹤等值線；(3)、搜索鄰近點，將與所述起點相鄰的八個點的灰度值與起點的灰度值之間進行相減求得兩者的差值，差值在程序開始時用戶設(shè)定的色度門限值內(nèi)則視為灰度相同，根據(jù)同一條線上的點的灰度值相近的原則，同時等值線沒有交叉的原則，這些灰度相同的點則應(yīng)該在一條線上，將搜索到的鄰近點作為下次搜索的起點；(4)、點篩選，設(shè)置一大于被追蹤線寬度的采樣距離，將所搜索的所有點之間的連線分別與采樣距離進行比對，兩點間的距離大于所述采樣距離的點才被保留用于連成一條直線；(5)、重復(fù)步驟(2)、(3)和(4)進行下一點的搜索，不斷進行搜索，直到在步驟(2)和(3)和(4)內(nèi)找不到滿足最初用戶設(shè)定的參數(shù)門限值則結(jié)束搜索；(6)、當步驟(2)、(3)和(4)的條件都不滿足，則自動追蹤停止，自動追蹤完成后，則獲得此紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字信息，完成紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化，生成的數(shù)據(jù)成為地震勘探的模型數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地震勘探的數(shù)字化建模方法，其特征在于所述步驟(3) 中，將與所述起點相鄰的八個點的灰度值與起點的灰度值做差是指將與所述起點相鄰的 八個點的灰度值與起點的灰度值之間進行相減求得兩者的差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于地震勘探的數(shù)字化建模方法，其特征在于所述步 驟(3)中，差值在設(shè)定范圍內(nèi)則視為灰度相同是指差值在程序開始時用戶設(shè)定的色度門 限值內(nèi)則視為灰度相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于地震勘探的數(shù)字化建模方法，涉及石油地震勘探資料處理與解釋技術(shù)領(lǐng)域，針對紙質(zhì)構(gòu)造圖的圖片質(zhì)量比較好，并且紙質(zhì)構(gòu)造圖中的等值線在圖片上連續(xù)性也比較好，采用逐個自動追蹤算法對紙質(zhì)構(gòu)造圖進行處理，本發(fā)明基于不同灰度的紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖掃描圖片，根據(jù)紙質(zhì)構(gòu)造等值線片質(zhì)量以及等值線連續(xù)性的不同，實現(xiàn)了紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖準確高效的自動追蹤，自動追蹤完成后實現(xiàn)了紙質(zhì)構(gòu)造等值線圖的數(shù)字化，為地震勘探提供一種新的建模方法。
文檔編號G01V1/28GK101980055SQ20101056590
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者何光明, 敬龍江, 李亞林, 耿春, 胡善政, 鄒文, 陳愛萍, 龍資強 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司