[發(fā)明專利]巖性特征庫匹配的PDC鉆頭條件下巖屑巖性識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010593256.3
• 申請日: 2020-06-26
• 公開（公告）號: CN111709423B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 霍鳳財;趙小青;任偉建;董宏麗;康朝海;戴潤鳳;李昂
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V10/50;G06V10/56;G06V10/75;G06K9/62;G01N21/64;G01N21/84
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種巖性特征庫匹配的PDC鉆頭條件下巖屑巖性識別方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、在PDC鉆頭條件下進行鉆井，采集不同井深的細小巖屑顆粒白光原圖和熒光圖像，白光原圖和熒光圖像為RGB顏色空間圖像；

步驟二、顏色空間轉換，將步驟一采集到的不同井深的細小巖屑顆粒RGB白光原圖和熒光圖像分別從RGB顏色空間圖像轉化為HSV顏色空間圖像；

步驟三、熒光圖像閾值分割，利用HSV空間表達物體顏色的優(yōu)勢，采用閾值分割公式對熒光圖像I進行分割，其公式如下：

式中：

B是熒光圖像閾值分割后的特征圖像；I是經過HSV空間轉化的熒光圖像；G是熒光顏色在HSV空間的h、s、v通道對應的數(shù)值范圍；

熒光圖像I通過閾值分割公式得到熒光特征圖B，從而確定發(fā)熒光巖屑的位置；

步驟四、通過基于分水嶺和近鄰區(qū)域合并的圖像分割算法對白光原圖分割，分割出整個白光原圖的所有巖屑顆粒；

步驟五、根據(jù)熒光特征圖確定發(fā)熒光巖屑在白光原圖的位置，然后提取對應位置巖屑顆粒的顏色和紋理特征，從而構建巖性特征庫，其中用HSV空間的彩色直方圖表達顏色特征，用灰度概率分布表達紋理特征；

步驟六、根據(jù)步驟五構建的巖性特征庫的特征，計算巖性特征庫特征與待匹配巖屑特征的巴氏相似度距離，進行巖屑的匹配，根據(jù)相似度距離得到的匹配結果計算特征巖屑所占面積比，完成巖屑巖性的識別；所述巖性特征庫特征與待匹配巖屑特征的巴氏相似度距離公式如下：

x是待匹配巖屑的特征向量，y是巖性特征庫的特征向量；

n表示特征向量的維數(shù)；

sd是巖性特征庫特征與待匹配巖屑特征的巴氏相似度距離。

2.根據(jù)權利要求1所述的巖性特征庫匹配的PDC鉆頭條件下巖屑巖性識別方法，其特征在于：所述的步驟二顏色空間轉換，將RGB顏色空間圖像轉化為HSV顏色空間圖像采用的公式為：

v＝max

式中：

r、g、b，為RGB顏色空間的紅、綠、藍三個通道；

max和min，為每個像素點對應r、g、b數(shù)值的最大值和最小值；

h、s、v，為HSV顏色空間的色相、飽和度、亮度三個通道。

3.根據(jù)權利要求2所述的巖性特征庫匹配的PDC鉆頭條件下巖屑巖性識別方法，其特征在于：所述的步驟五中顏色特征采用如下表達公式：

式中：

F表示巖屑集合；h_n，s_n，v_n表示對應HSV顏色空間各個通道的級別數(shù)；

n_ij表示第i個巖屑的第j個顏色級別的像素點個數(shù)；N_i表示第i個巖屑的總像素點個數(shù)；C_i(j)表示第i個巖屑的第j個顏色級別所占總像素點的比例。

4.根據(jù)權利要求3所述的巖性特征庫匹配的PDC鉆頭條件下巖屑巖性識別方法，其特征在于：所述的步驟五中紋理特征采用如下表達公式：

式中：

F表示巖屑集合；g表示灰度級別數(shù)；n_ij表示第i個巖屑的第j個灰度級別的像素點個數(shù)；N_i表示第i個巖屑的總像素點個數(shù)；P_i表示第i個巖屑中灰度級別的概率分布。