[發明專利]一種基于MATLAB的巖心圖像處理方法及系統

有效

• 申請號: 201310239326.5
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103325117A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 朱益華;杜環虹;屈樂
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，主要適用于基于MATLAB的巖心圖像處理方法及系統。

背景技術

非常規油氣儲層，比如含氣頁巖、致密砂巖、碳酸鹽巖、油砂等，是目前和今后一個時期勘探開發的主要對象。在對這些儲層進行常規巖石物理實驗的過程中，遭遇到諸多困難，如低孔低滲巖心驅替困難，裂縫發育的碳酸鹽巖儲層取心困難等。并且，巖石物理實驗無法定量研究儲層微觀參數對巖石宏觀物理屬性的影響，反應巖石微觀結構的孔隙模型。數字巖心技術以數字化巖心為基礎，以巖石物理數值模擬為手段，成為了一個必然的發展方向。

數字巖心建模的方法有兩大類，物理實驗法和數值重建法。物理實驗法是借助高倍光學顯微鏡、掃描電鏡和CT成像儀等高精度儀器獲取巖心的二維圖像，之后對二維圖像進行三維重建即可得到三維數字巖心；數值重建法借助巖心二維圖像等少量資料，通過圖像分析提取建模信息，之后采用重建算法建立數字巖心。數值重建法建立數字巖心所需的基本資料通常為巖心切片圖像或CT得到的二維圖像。巖心切片圖像最常用的就是鑄體薄片。由于鑄體薄片一般為彩色圖像，因此獲取建模資料前，首先需要將彩色二維圖像轉化為二值圖像，分割出巖石骨架和孔隙。

目前對巖心的彩色圖像處理方法主要是將彩色圖像轉換為灰度圖像，然后再采用對灰度圖像進行處理的相同技術將其變為二值圖像。由于彩色圖像提供了比灰度圖像更為豐富的信息，因此彩色圖像處理可以看成是灰度圖像處理技術在各種顏色空間上的應用，與直接將其轉換為灰度圖像再進行處理有著本質的區別。因為人眼對亮度具有適應性，即在一幅復雜圖像的任一點上只能識別出幾十種灰度級，但可以識別成千上萬種顏色，所以許多情況下，單純利用灰度信息無法從背景中提取出目標，還必須借助于色彩信息。

目前，主要的彩色圖像處理方法包括直方圖閾值方法、特征空間聚類、基于區域的方法、邊緣檢測、模糊方法、神經元網絡等。但是，還沒有一個通用的分割算法和顏色空間可以勝任所有的彩色圖像分割。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于MATLAB的巖心圖像處理方法及系統，它能夠準確地分割出巖心圖像中的巖石骨架和孔隙，為構建數字巖心和巖石物理數值模擬提供了準確的建模基礎資料。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于MATLAB的巖心圖像處理方法，包括：

找到待處理的巖心彩色圖像中像素點的色彩變化規律；

根據所述的色彩變化規律進行顏色通道變換；具體方法為：

針對紅色鑄體，通過函數d=mod((R-B),255)進行顏色通道變換；其中，R為組成紅色的目標像素點，B為組成藍色的目標像素點，d為（R-B）除255后的余；

針對藍色鑄體，通過函數d=mod((B-R),255)進行顏色通道變換；其中，R為組成紅色的目標像素點，B為組成藍色的目標像素點，d為（B-R）除255后的余；

通過函數BW=im2bw(d>t)將巖心圖像轉換成二值圖像；其中，t為比較閾值，BW為二值化后的圖像數據體，im2bw為基于所述比較閾值的真彩圖像進行二值圖像變換的應用程序。

進一步地，所述找到待處理的巖心彩色圖像中像素點的色彩變化規律，包括：

利用MATLAB軟件對所述待處理的巖心彩色圖像進行數字化讀取，提取出所述待處理的巖心彩色圖像中每個像素點的顏色通道R、G、B三基色數值；選取至少100個目標像素點，通過對所述目標像素點的R、G、B值進行對比分析，得到目標像素點的R與B值的差值比其他基色數值的差值大的色彩變化規律；選取至少100個非目標像素點，通過對所述非目標像素點的R、G、B值進行對比分析，得到非目標像素點的R與B值的差值比其他基色數值的差值大的色彩變化規律；其中，目標像素點為鑄體顏色所代表的區域的像素點，非目標像素點為非鑄體顏色所代表的區域的像素點。

進一步地，在所述通過函數BW=im2bw(d>t)將巖心圖像轉換成二值圖像之后，通過人機交互，對所述比較閾值t進行調整。

進一步地，所述通過人機交互，對比較閾值t進行調整包括：通過人機交互，對所述比較閾值t進行調整；如果所述的二值圖像中的白色區域大于原巖心彩色圖像中的彩色區域，則說明預設的比較閾值t偏小，需要增大比較閾值t；如果所述的二值圖像中的白色區域小于原巖心彩色圖像中的彩色區域，則說明預設的比較閾值t偏大，需要減小比較閾值t。

進一步地，所述比較閾值t的初始值為所述d值的一半。

本發明還提供了一種基于MATLAB的巖心圖像處理系統，包括：