[發明專利]一種用于壓裂支撐劑顯微放大的圖像處理方法

在審

• 申請號: 202110035853.9
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112950659A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 郝堅;李朝松;陳漢;曹鵬章;萬征平;李安;胡科先;萬博;師樹峰;王天明
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T5/30;G06T7/62;G06T7/136;G06T7/187;G06T7/66;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 吳建龍

本發明公開了一種用于壓裂支撐劑顯微放大的圖像處理方法，包括以下步驟：采集經放大后的壓裂支撐劑顆粒的圖像信息；對所述圖像信息進行平滑處理、圖像分割、孔洞填充和區域標記，得到處理后的顆粒圖像；采用Canny算子檢測法對處理后的顆粒圖像進行邊緣提取；獲得經邊緣提取后的顆粒圖像的幾何特征,所述幾何特征包括面積、周長、最大內切圓半徑和最小外接圓半徑。本發明對采集的壓裂支撐劑的顆粒圖像進行了平滑處理、圖像分割、孔洞填充和區域標記處理，提高了壓裂支撐劑顆粒圖像的精度，極大地節省了人力成本，提高了測定效率和測量精度。

技術領域

本發明屬于油氣田壓裂支撐劑檢測技術領域，具體涉及一種用于壓裂支撐劑顯微放大的圖像處理方法。

背景技術

壓裂技術作為一種新興改造油氣田的有效方式，已經被人們熟知并廣泛應用。壓裂技術是利用人為外加超高的壓力使得巖層產生不同程度的裂縫，然后將流體注入到裂縫內，從而能形成一個易于油氣流通的通道。為了使壓裂后產生的裂縫能夠一直保持其開啟的狀態，通常向流體中注入顆粒狀的壓裂支撐劑。

根據壓裂工藝要求采用的壓裂支撐，必須是具有一定圓度和球度的固體顆粒，且顆粒的圓球度值越高越好。壓裂支撐劑性能和質量的優劣對油氣的導流程度起著至關重要的影響，直接決定油汽產量的多少。目前，對于圓度和球度的評價常用目測通過球度和圓度模版對照進行人工標定確定，即一般是在顯微鏡下，調節其放大倍數在30～40倍之間或者通過顯微照相技術對支撐劑顆粒進行拍照，然后再與行業規定標準的球度和圓度模板(Krumbein-Sloss模板)對比，根據采集的所有顆粒圖像，確定每一個支撐劑顆粒的球度值和圓度值。

然而，直接采用顯微鏡采集的支撐劑顆粒圖像進行人工目測標定，顆粒圖像容易出現粘連，圖像容易受到外部因素的影響，這就會使測量的球度值和圓度值的結果不準確；人工測定受人為干擾的概率也很大，導致依據不充分，溯源性也就比較差。

發明內容

本發明提供了一種用于壓裂支撐劑顯微放大的圖像處理方法，目的在于解決上述問題，解決直接采用顯微鏡采集的支撐劑顆粒圖像進行人工目測標定，顆粒圖像容易出現粘連，圖像容易受到外部因素的影響，這就會使測量的球度值和圓度值的結果不準確；人工測定受人為干擾的概率也很大，導致依據不充分，溯源性也就比較差的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種用于壓裂支撐劑顯微放大的圖像處理方法，包括以下步驟：

采集經放大后的壓裂支撐劑顆粒的圖像信息；

對所述圖像信息進行平滑處理、圖像分割、孔洞填充和區域標記，得到處理后的顆粒圖像；

采用Canny算子檢測法對處理后的顆粒圖像進行邊緣提取；

獲得經邊緣提取后的顆粒圖像的幾何特征,所述幾何特征包括面積、周長、最大內切圓半徑和最小外接圓半徑。

所述采集經放大后的壓裂支撐劑顆粒的圖像信息之前還包括：

通過真空負壓裝置將壓裂支撐劑顆粒吸送至真空負壓裝置上的真空負壓吸盤上，所述真空負壓吸盤上均勻分布有多個吸盤孔；

通過顯微鏡對空負壓裝置上的壓裂支撐劑顆粒進行圖像放大。

所述平滑處理具體為：

采用高斯濾波對采集到的壓裂支撐劑的顆粒圖像進行平滑處理，所述平滑處理用于優化圖像邊緣，減少消除噪聲對邊緣的影響，所述高斯濾波處理包括：

1)首先對采集到的壓裂支撐劑的原圖像進行灰度變換，把原圖像轉換為灰度圖像；

2)根據公式生成高斯序列；

其中，P(z)表示灰度值，μ表示z的平均值或期望值，σ表示z的標準差，標準差的平方σ²為z的方差；