基于边缘检测技术的地层边界和地层倾角提取

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1、分类号：P631.4单位代码：10183研究生学号：2013622048密级：公开研吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于边缘检测技术的地层边界和地层倾角提取ExtractionofFormationBoundariesandDipsUsingEdgeDetectionTechniques作者姓名：王研博专业：地球探测与信息技术研究方向：地震波传播理论与成像技术指导教师：孙建国教授培养单位：地球探测科学与技术学院2018年6月基于边缘检测技术的地层边界和地层倾角提取Extractionofformationboundaryanddipsusingedgedetectionte

2、chniques作者姓名：王研博专业名称：地球探测与信息技术指导教师：孙建国教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月28日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表

3、或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：４年彳月曰０基于边缘检测技术的地层边界和地层倾角提取中文摘要（作者：王研博指导教师：孙建国教授）在地震资料解释领域，地层和断层边界的提取一直是研究的热点。传统的地层和断层边界主要提取依赖解释人员的地质经验，不仅识别效率低，且误差较大。数字图像处理中的边缘检测技术可以自动识别图像的边缘，包括边缘的位置和方向。如果将图像检测技术用于自动确定地震剖面所反映的地层和断层边界，首先必须将地震剖面视为图像。然而，与常规

4、的图像不同，地震剖面上的不同部分对应着不同的地层介质，存在有振幅差异较小以及振幅差异不明显的断层和裂隙等构造。为识别这些差异微小的构造界面，需要对传统的边缘检测技术进行改造。为了研究上述问题，本文引入边缘检测技术提取地震几何属性。具体地讲，采用Sobel算子、Canny算法和梯度结构张量（GST）算法提取地震图像中的地层边界及断层、褶皱等地质构造。通过对比表明：根据不同的地质构造选择合适的卷积模板，同时根据脉冲响应的大小来决定阈值。当图像受到噪声和非边缘点的影响较大时，使用非极大值和双阈值抑制来对图像的边缘点进行过滤。根据地质解释的需要，选择合适的边缘检测算子。通过对几何属

5、性提取技术的研究，发现地震的几何属性可以将地震数据中不同道的信息联合起来，从而将细微的地质特征放大。边缘检测技术不仅可以对地震几何属性进行提取，还可以针对不同方向的边缘进行过滤和增强，对非边缘极大值点进行抑制。另外，发现了Sobel算子的方向梯度模板可以提取不同方向的地质构造。GST算法在地层边界提取方面有着不错的效果，它的连续性好，仿真度高，能增强主要边界，弱化次要边界。对连贯性好的断层边缘提取使用三种算法提取倾角属性效果更好，同时可以利用非极大值和双阈值抑制来对倾角属性图像进行平滑和过滤。关键词：边缘检测，Sobel算子，Canny算法，GST算法，地震倾角属性IExt

6、ractionofformationboundaryanddipsusingedgedetectiontechniquesABSTRACT（Author:WangYanboSupervisor：Prof.SunJianguo）Intheprocessofseismicexploration,oilandgasareusuallyinthedevelopedfaultsandfissures,thenforthedetectionoffaultsandfracturesisparticularlyimportant.Ifyoucanapplytheedgedetectiont

7、echnologyinimageprocessingintotheinterpretationofseismicprofiles,thiswillgreatlyimprovetheefficiencyandaccuracyofseismicdatainterpretation.Infact,thereareseveralproblemsinseismicexploration.1.Largefaultsandfissurescanbeidentifiedby3Dexplorationtechnology,butit