基于方向导数的地震剖面图像分割仿真

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1、第26卷第6期计算机仿真2009年6月文章编号：1006—9348(2009)06—0300—04基于方向导数的地震剖面图像分割仿真黄伟(韩山师范学院数学与信息技术系，广东潮州521041)摘要：利用人工地震波进行的地震勘探是目前寻找石油及天然气的主要方法。利用数字图像处理和模式识别技术来自动分割和识别地震剖面图，在油气勘探中具有重要的应用前景。由于地震数据非常庞大，为了在保证分割有效性的前提下提高实时识别能力，提出了基于方向导数的纹理分割法。将方向导数用于提取纹理的微观特征并结合laws纹理能量测度组成特征向量，通过FCM的分类来进行分

2、割。该方法简单，容易实现，并且在分割边缘上具有较低的错分率。最后在Matlab平台上对真实的地震剖面图像进行了纹理分割仿真，得到较好的分割结果。关键词：纹理分析；图像分割；地震剖面图；模糊均值聚类中图分类号：TP753文献标识码：BSegmentationofSeismicSectionImagesBasedonOrientationDerivativeHUANGWei(DepartmentofMathematicsandInformationTechnology，HanshanNormalUniversity，ChaozhouGuang

3、dong521041，China)ABSTRACT：Atexturesegmentationmethodbasedonorientationderivativeisproposed．Thismethodusesorienta·tionderivativetogetthemicro—-texturecharacteristicsandthelawsoftextureenergymeasureforgettingsix——dimen-·sionaleigenvectoranditisclassifiedbyFCMtofinishsegment

4、ation．Themethodissimpleandeasytorealize，ithaslessmistakesonthebrim．Themethodisappliedtothesegmentationofseismicsectionimagesandhasobtainedbet—tersegmentationresult．KEYWORDS：Textureanalysis；Imagesegmentation；Seismicsectionimages；FCM目前针对纹理特征的描述和识别提出来的图像分割方1引言法非常多，这些方法大致可以分为

5、结构法⋯、统计法。、模图像分割是图像处理中一个重要的组成部分，是任何图型法和频谱法¨-15]。这些方法基本上没有从自然纹像理解系统或自动识别系统中最重要、最基本的技术问题之理的方向性来提取纹理特征。考虑到在大多数纹理或多或一也是当前的技术难点和研究热点之一。纹理分析是图像少具有明显的方向性特征，尤其是自然纹理这种特征尤其突，分割中最困难也是最重要的原因在于它提供了纹理图像中出，本文将从微观和宏观两个角度来提取纹理的方向性特征区分不同区域的必要的结构信息，能够准确地提取感兴趣的进行纹理分析，最后将其应用到地震剖面图像的分割中，取区域或目标。

6、地震剖面具有典型的纹理特征，不同的纹理区得良好的分割效果。域代表着不同的地质体，在纹理方向或结构发生突变的地2基于方向导数的纹理分析法方，也意味着地质结构的突变。地震剖面传统上是由人工进行解释，存在主观性和片面性，随着解释要求的提高，人工解为了捕抓纹理方向的细微变化情况，可以用像素和临近释已经不能满足要求，从自然纹理的特点出发，寻找适合的各个像素之间的变化率来描述纹理的微观方向特征。考虑纹理分析方法来对适用于地震剖面图像的分割，以提高勘探到纹理在宏观上的区域性，引入子图的概念。子图就是相对于像素来说足够大而相对于整张图片来说足够小的相邻像

7、的效率和水平，有效提高解释的精度和效率，并将解释结果素集合。利用子图的统计量作为纹理的宏观描述，在本文统由定性到定量，由主观到客观，这对于地震剖面的自动解释计量采用laws的纹理测度。结合微观上纹理的方向性特征具有重要意义。和宏观上的laws纹理测度作为纹理的特征组合，采用FCM基金项目：韩山师范学院2006年度自然科学基金支持项目(200708)对各个像素的特征值进行分类，最后将不同类别的像素用不收稿日期：2008—08—23修回日期：2008—09—09同的灰度值表示完成分割的效果。．-——300·—-——2．1数字图像的方向导数定义

8、导数是熟知的概念，一维函数导数的表达式为：s“南，参，lgk,l一(15)(1)其中，g(，z)为原始图像，m(√)为子窗口内g(，z)的平均从导数的意义可以知道，导数是函数变化率的精确描值。