[發(fā)明專利]巖芯熒光白光一體化圖像采集系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210066958.1
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102608670A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 南兆龍;任海燕;段智魁;侯欣然;郭建兵;南建昌;周昌波;李娜
• 申請（專利權(quán)）人: 天津普達(dá)軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01V8/02
• 分類號: G01V8/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地質(zhì)石油勘探領(lǐng)域，涉及一種巖芯圖像采集方法及裝置。

技術(shù)背景

近年來，我國地質(zhì)事業(yè)得到了長足發(fā)展，尤其是新技術(shù)新方法的應(yīng)用推動了地質(zhì)科研的進(jìn)步。據(jù)調(diào)查，我國每年有上百萬米的鉆孔任務(wù)，產(chǎn)生大量巖芯。巖芯是地質(zhì)工作人員在油氣勘探開發(fā)研究工作中獲取地下地質(zhì)信息的第一手資料，是最關(guān)鍵、最直觀的信息，也是反復(fù)使用的實(shí)物資料，油田石油地質(zhì)分析數(shù)據(jù)和地球物理勘探的物理參數(shù)均來自于巖心。一般情況下，巖芯出桶后裝盒放在自然條件下集中保管，存在兩方面的問題：首先，長期放置的巖芯中油氣揮發(fā)和氧化；其次，頻繁的采樣、觀察描述和自然風(fēng)化等因素使巖芯的準(zhǔn)確性、完整性和真實(shí)性均受到一定影響。近年，為了解決巖芯保存問題，市場上出現(xiàn)了幾種不同的巖芯掃描儀實(shí)現(xiàn)掃描圖像存儲。

目前的市場的巖芯心掃描儀，大多白光和熒光圖像的采集分別在兩臺設(shè)備上獨(dú)立運(yùn)行，且自動化程度不夠高，采用分開式設(shè)計存在以下幾方面問題：首先，兩臺設(shè)備獨(dú)立設(shè)計，需要耗費(fèi)較多的人力物力和財力，增加了設(shè)備購置成本，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求；其次，增加了占地面積，同一根巖芯需要在兩臺設(shè)備上進(jìn)行兩次掃描，圖像掃描效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為了解決上述問題而提供一種高智能化、高分辨率、高色彩還原的白光和熒光一體化掃描的圖像采集設(shè)備和方法，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種巖芯熒光白光一體化圖像采集系統(tǒng)，包括工控機(jī)、由PLC控制電路及與其相連的伺服控制器構(gòu)成的總控制器、照相掃描裝置、橫向驅(qū)動裝置、縱向驅(qū)動裝置、膠輥驅(qū)動裝置、測距傳感器，其中，

照相掃描裝置包括支架、遮光罩、白光光源、熒光光源、線陣CCD彩色相機(jī)和面陣高分辨率彩色相機(jī)、帶有旋轉(zhuǎn)平臺的相機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置及內(nèi)部縱向驅(qū)動裝置，線陣CCD彩色相機(jī)固定在相機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)平臺上，面陣高分辨率彩色相機(jī)和相機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置及測距傳感器在內(nèi)部縱向驅(qū)動裝置的驅(qū)動下一起上下移動；內(nèi)部縱向驅(qū)動裝置和遮光罩通過支架連接到縱向驅(qū)動裝置上；

縱向驅(qū)動裝置連接到橫向驅(qū)動裝置上；

測距傳感器用于對置于膠輥上的目標(biāo)物表面進(jìn)行激光測距，并將距離信息反饋給總控制器，膠輥驅(qū)動裝置用于驅(qū)動膠輥的旋轉(zhuǎn)；

總控制器根據(jù)距離信息控制縱向驅(qū)動裝置，實(shí)現(xiàn)照相掃描裝置整體的上下移動，通過內(nèi)部縱向驅(qū)動裝置控制兩個相機(jī)上下移動，實(shí)現(xiàn)自動對焦，并通過橫向驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)線陣CCD彩色相機(jī)的橫向移動；白光光源及熒光光源受PLC控制電路的控制；總控制器通過對各個光源、各個驅(qū)動裝置及相機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置的控制，實(shí)現(xiàn)不同的照相掃描方式，兩個相機(jī)采集的圖像被送入工控機(jī)。

本發(fā)明同時提供一種采用所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的巖芯熒光白光一體化圖像采集方法，包括白光掃描、熒光掃描和滾動掃描三種掃描方式：采用白光掃描時，啟動白光光源和線陣CCD彩色相機(jī)，并利用橫向驅(qū)動裝置的橫向移動實(shí)現(xiàn)線掃描；采用熒光掃描時，啟動過熒光光源和面陣高分辨率彩色相機(jī)實(shí)現(xiàn)平面圖像的采集；進(jìn)行滾動掃描時候，只開啟白光光源，工作方式為：通過相機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置將線陣CCD彩色相機(jī)旋轉(zhuǎn)90度，利用橫向驅(qū)動裝置的橫向移動實(shí)現(xiàn)線掃描，此時，掃描方向改變?yōu)榕cX軸相垂直的Y軸，且通過膠輥驅(qū)動裝置帶動目標(biāo)物旋轉(zhuǎn)，使得掃描分多段進(jìn)行。

其中，掃描分多段進(jìn)行的方法為：照相掃描裝置移動到某一段位置時停下，對旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)物進(jìn)行采集，采集完成后，照相掃描裝置再移動到下一段位置，再進(jìn)行采集，直到采集完成。

本發(fā)明的巖芯熒光白光一體化圖像采集方法及裝置，可以針對1m至1.2m的巖芯剖面和全直徑巖芯，進(jìn)行高智能化、高分辨率、高色彩還原的白光和熒光一體化掃描的圖像采集在采集圖像時，光源和照相機(jī)一起橫向勻速運(yùn)動，在白光圖像采集時，系統(tǒng)自動打開LED白光光源，由于本裝置采用LED光源，光譜純，能夠真實(shí)的還原巖心的色彩，為圖像采集質(zhì)量提供了保障；在熒光圖像采集時，系統(tǒng)自動切換熒光光源，該熒光光源為紫外光，能夠更好地激發(fā)巖芯中的含油物，與此同時，熒光成像系統(tǒng)還采用濾光技術(shù)，巧妙地消減掉紫外線光源中可見光部分對熒光成像與圖像采集帶來的干擾。采用自動測距進(jìn)行自動對焦，不需要人為進(jìn)行相機(jī)距離調(diào)整，該裝置應(yīng)用于巖芯圖像采集系統(tǒng)上，能快速、客觀、準(zhǔn)確地完成對巖芯白光和熒光圖像的采集，大大提高產(chǎn)品圖像采集的質(zhì)量和效率。

附圖說明

圖1巖芯熒光白光一體化圖像采集裝置總體圖；

圖2巖芯熒光白光一體化圖像采集裝置相機(jī)安裝圖；

圖3巖芯熒光白光一體化圖像采集方法及裝置光源安裝圖。