[發(fā)明專利]一種根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110625314.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113421194B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設計）人: 周琦;徐凱;吳沖龍;王均坐;孔春芳;潘文;楊炳南;袁良軍;謝小峰
• 申請（專利權）人: 貴州省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局;武漢地大坤迪科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30;G06T3/60;G06V10/74;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 武漢華旭知識產(chǎn)權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

1.一種根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，其特征在于至少包括如下步驟：

(1)根據(jù)向上延拓的方法對布格重力異常剩余圖像進行降噪預處理；

(2)構建U型卷積網(wǎng)絡，并且根據(jù)U型卷積網(wǎng)絡對布格重力異常剩余圖像進行訓練；

(3)創(chuàng)建交叉熵損失函數(shù)，并且利用交叉熵損失函數(shù)表示U型卷積網(wǎng)絡實際輸出概率與目標輸出概率之間的相似度Loss，其計算公式為：

式中，為模型預測樣本為正例的概率，y為樣本標簽，正例樣本取值為1，負例樣本取值為0；

(4)標注布格重力異常剩余圖像的前后背景，將布格重力異常剩余圖像前景標注為0，背景標注為1；

(5)對布格重力異常剩余圖像中單樣本進行數(shù)據(jù)增強；

(6)根據(jù)快速并行細化算法對布格重力異常剩余圖像中表現(xiàn)隱伏斷層空間展布的特征體進行骨架提取，即通過對符合特定條件的像素進行腐蝕從而只展示骨架；

所述步驟(6)中像素腐蝕步驟為：若像素點滿足特定條件，則將該像素點的像素變?yōu)?；若像素點不滿足特定條件，則不對該像素點進行處理；

特定條件為包含以下任一條件的條件；

i)該像素點值為1；

ii)該像素點的八連通區(qū)域內(nèi)部像素的像素值從0到1變換次數(shù)僅為1；

iii)該像素點的八連通區(qū)域內(nèi)部像素的像素值為1的個數(shù)大于2小于6；

iv)該像素點的四連通區(qū)域內(nèi)部上、右、下三個像素中有一個像素的像素值為0；

v)該像素點的四連通區(qū)域內(nèi)部左、下、右三個像素中有一個像素的像素值為0；

(7)根據(jù)最小二乘方法對布格重力異常剩余圖像中的骨架進行線性擬合。

2.根據(jù)權利要求1所述的根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，其特征在于：所述步驟(1)中向上延拓即為計算高度大于布格重力異常剩余圖像的原本高度。

3.根據(jù)權利要求1所述的根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，其特征在于：所述步驟(2)中U型卷積網(wǎng)絡包括編碼器和解碼器，編碼器包括修正線性單元X_ij，i＝1,2,3，……，n，j＝1,2,3，……，k、3×3的卷積層，位于最上層的修正線性單元X₁₁通過3×3的卷積層與修正線性單元X₁₂相連，修正線性單元X₁₂通過3×3的卷積層與修正線性單元X₁₃相連，以此類推，直至最上層最后一個修正線性單元X_1k被連接；每層的最后一個修正線性單元X_ik通過2×2最大池化與下一層第一個修正線性單元X_i1相連，解碼器包括修正線性單元y_i(k+j)，i＝1,2,3，……，n，j＝1,2,3，……，k、3×3的卷積層，同理，同一層的修正線性單元y_i(k+1)通過3×3的卷積層與修正線性單元y_i(k+2)相連，且每層的最后一個修正線性單元y_i(k+k)通過2×2向上卷積與上一層第一個修正線性單元y_i(k+1)相連，每層的最后一個修正線性單元X_ik與該層第一個修正線性單元y_i(k+1)相連。

4.根據(jù)權利要求1所述的根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，其特征在于，所述步驟(5)中單樣本通過如下方式進行數(shù)據(jù)增強：

(5.1)扭曲圖像；

(5.2)以50％的概率旋轉；

(5.3)以80％的概率水平翻轉；

(5.4)以30％的概率垂直翻轉；

(5.5)剪裁50％的區(qū)域；

(5.6)隨機生成指定分辨率大小的圖像；

(5.7)從管道里生成指定數(shù)量的圖像。