[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(shè)計(jì)）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(quán)）人: 貴州省地質(zhì)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(quán)事務(wù)所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

一種根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，該方法首先根據(jù)向上延拓的方法對布格重力異常剩余圖像進(jìn)行降噪預(yù)處理；再構(gòu)建U型卷積網(wǎng)絡(luò)對布格重力異常剩余圖像進(jìn)行訓(xùn)練；其次創(chuàng)建交叉熵?fù)p失函數(shù)，然后標(biāo)注布格重力異常剩余圖像的前后背景；再對布格重力異常剩余圖像中單樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)；接著根據(jù)快速并行細(xì)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(jìn)行骨架提取；再根據(jù)最小二乘方法對布格重力異常剩余圖像中的骨架進(jìn)行線性擬合。該方法能夠?qū)翟胩幚砗蟮牟几裰亓Ξ惓ＪＳ鄨D像采用U型卷積網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，標(biāo)注布格重力異常剩余圖像的前后背景進(jìn)而提取抽象線性走向，生成線性構(gòu)造，來減輕識別人員的工作量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，屬于重力異常圖像空間數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國南方的存在各類超大型熱液礦床和海底噴流沉積礦床，目前通過重力勘探的方法測量與圍巖有密度差異的地質(zhì)體在其周圍引起的重力異常﹐以確定這些地質(zhì)體存在的空間位置﹑大小和形狀﹐從而對工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)分布情況作出判斷，同時(shí)布格重力異常是重力勘探的基礎(chǔ)資料，目前從布格重力異常圖像中的隱伏斷層都靠目視識別，因此要求識別人員經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練、具有專業(yè)知識和素養(yǎng)，且解譯質(zhì)量受解譯人員對解譯區(qū)域的熟悉程度和解譯經(jīng)驗(yàn)等多種因素影響，主觀性極大，同時(shí)識別人員的目視識別效率低，無法滿足大區(qū)域、大面積的斷層識別需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，該方法能夠?qū)翟胩幚砗蟮牟几裰亓Ξ惓ＪＳ鄨D像采用U型卷積網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，標(biāo)注布格重力異常剩余圖像的前后背景進(jìn)而提取抽象線性走向，生成線性構(gòu)造自動(dòng)解譯結(jié)果，大大提高識別效率，有利于礦產(chǎn)勘探與成礦預(yù)測。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為，一種根據(jù)布格重力異常圖像提取隱伏斷層的方法，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(jìn)行降噪預(yù)處理；

(2)構(gòu)建U型卷積網(wǎng)絡(luò)，并且根據(jù)U型卷積網(wǎng)絡(luò)對布格重力異常剩余圖像進(jìn)行訓(xùn)練；

(3)創(chuàng)建交叉熵?fù)p失函數(shù)，并且利用交叉熵?fù)p失函數(shù)表示U型卷積網(wǎng)絡(luò)實(shí)際輸出概率與目標(biāo)輸出概率之間的相似度Loss，其計(jì)算公式為：

式中，為模型預(yù)測樣本為正例的概率，y為樣本標(biāo)簽，正例樣本取值為1，負(fù)例樣本取值為0；

(4)標(biāo)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(biāo)注為0，背景標(biāo)注為1；

(5)對布格重力異常剩余圖像中單樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)；

(6)根據(jù)快速并行細(xì)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(jìn)行骨架提取，即通過對符合特定條件的像素進(jìn)行腐蝕從而只展示骨架；

(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(jìn)行線性擬合。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為：所述步驟(1)中向上延拓即為計(jì)算高度大于布格重力異常剩余圖像的原本高度。