岩屑数字图像采集分析技术应用研究.pdf

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1、·58·录井工程2012年12月·研究与探讨·岩屑数字图像采集分析技术应用研究①②②①①①①阎治全张丙生钱文博刘青赵新颖刘伟刚刘海越(①天津陆海石油设备系统工程有限责任公司;②大庆钻探工程公司录井一公司)阎治全，张丙生，钱文博，刘青，赵新颖，刘伟刚，刘海越．岩屑数字图像采集分析技术应用研究．录井工程，2012，23(4):58-61摘要为了拓展岩屑录井资料的信息量，近年国内开发了岩屑数字图像采集分析技术，使岩屑录井从常规的实物保存、肉眼观察识别地层信息方法向数字化识别方法转化，这无疑是岩屑录井技术的一大进步，也是录井发展的必然趋势，对石油地质勘探具有一定的现实

2、意义。采用CCD成像方式，运用自动调焦技术对岩屑的荧光和白光图像进行采集，图像采集清晰、方便;使用形态学滤波，分水岭分割和特征空间分类的方法对图像进行自动分析，图像分析准确、速度快。关键词岩屑录井图像采集自动调焦荧光分析形态学滤波分水岭分割颜色粒度中图分类号:TE132．1文献标识码:A分析，满足地质录井应用的需求。其图像数码成像0引言部分由美国进口原装工业科研级的数码成像和超大岩屑录井方法简捷、资料获取连续及时，是石油变倍镜头组成，具有高灵敏度和准确性、高稳定性和勘探发现过程中评价地层岩性及含油气情况的重要一致性、高可靠性等特点。手段。传统分析方式主要采用人

3、工肉眼进行判别，由于人为因素影响，造成地层岩性及含油性等判定不准确，另外岩屑样品也不易长期保存。随着计算机技术的发展和应用，使岩屑数字图像采集分析技术应用于岩屑录井成为可能，采用该技术岩屑图像可以永久保存，重复观察、分析。同时，数字化分析改变了传统岩屑录井的方法，消除了人为因素的干扰，提高了岩屑录井质量，推动了行业技术进步。本次研究所使用的岩屑图像采集分析系统采用CCD成像的方式对岩屑图像进行拍摄保存，通过对岩屑图像的分析对岩屑进行含油、颜色和粒度等岩图1岩屑图像采集分析系统屑信息的分析，为完善录井资料提供依据，该系统有该仪器采用荧光灯与白光灯切换的方式进行图

4、［1-2］效地提高了岩屑在石油勘探中的价值。像采集，采用自动调焦的方式对不同光波波长进行1图像采集仪器焦距补偿，寻找最清晰的拍摄焦距，既减轻了劳动强度，减少了操作时间，又提高了图像采集的一致性和采用天津陆海公司研发生产的LH-YG1507岩清晰度，防止人为因素造成的图像模糊。采集完成屑图像采集分析仪(图1)采集和分析岩屑图像，该后对图像进行存储与分析，生成数据库、报告及报仪器实现荧光图像与白光图像的采集，并分别存储表，为录井工作提供资料。阎治全助理工程师，1985年生，2008年毕业于中国农业大学测控技术与仪器专业，现在天津陆海石油设备系统工程有限责任公司研发

5、部从事产品研发工作。通信地址:300192天津市南开区科研西路16号陆海公司研发中心。电话:(022)87892245。E-mail:luhaiyf@luhai．com．cn第23卷第4期阎治全等:岩屑数字图像采集分析技术应用研究·59·2．3颜色空间2图像采集与分析技术为了适应不同的应用场合，出现了形形色色的2．1图像采集技术颜色空间。其中一些与实际系统或设备紧密相关，岩屑图像采集清晰，分析结果才能真实反映岩我们称之为设备相关颜色空间，而对于一些依赖于屑的颜色、形状和纹理等重要信息。图像采集要通人眼视觉模型的与特定的系统设备无关的颜色空［7-8］过光学镜头调

6、焦，在整个调焦过程中，清晰度会呈现间，称之为设备无关颜色空间，如图3所示。单峰特征，如图2所示，自动调焦技术可以根据图像［3-4］清晰度自动判断进行调焦，从而保证图像质量。图2图像清晰度曲线2．2图像分析技术图3颜色空间分类图像分析要经过多个步骤。首先要通过滤波的实践证明，光谱上的大多数颜色都可以用红、方式消除图像采集中存在的噪声来增强图像信息，绿、蓝3种单色加权混合产生，基于RGB三基色的然后进行图像分割与分类等处理，从而获得有用的［5］颜色被称为RGB颜色模型。本次研究拍摄和保存信息，完善现场录井资料。的图像正是使用了RGB颜色模型。2．2．1图像滤波技术

7、从视觉的角度来讲，颜色可分为彩色和非彩色通过运用空间域平滑方式、形态学方式和频域两大类。黑色、白色及其两者之间深浅不同的灰色，方式对图像进行处理，来达到抑制图像噪声、强化岩被称为非彩色或无色系列。彩色系列或有色系列是屑信息的目的，从而为图像分割与分析奠定基础。指除了白色系列以外的各种颜色。为了定量描述颜2．2．2图像分割技术色对人眼的视觉作用，可以选用亮度、色调、色饱和为了辨识和分析图像，需要将目标区域分离提度这3个与视觉特征有关的量来描述。这3个量称取出来，在此基础上才有可能对目标做进一步的特［9］为颜色的3个基本属性。征提取和测量分类。图像分割就是将图像分

8、成各具HSV颜色空间模型是一种依赖于人