一種電成像測井圖像相似度比對方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電成像測井資料解釋評價技術領域。
【背景技術】
[0002][0003] 上述專利文件主要涉及碳酸鹽地層電成像測井相的識別，但是，目前電成像測井 圖像仍然主要通過人工識別比對，存在人為主觀因素，造成不同的人比對效果不一，并且效 率較低。現有技術缺點： 1、 沒有一套準確的電成像圖像特征提取方法； 2、 沒有一個快速的電成像特征比對方法。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在針對上述現有技術所存在的缺陷和不足，提供一種電成像測井圖像相 似度比對方法，本發明一是解決了利用電成像測井資料進行多種紋理特征計算的問題；二 是解決了如何利用所計算的多種特征值確定電成像圖像之間的相似度的問題；三是解決將 計算方法通過計算機語言實現的問題。
[0005] 本發明是通過采用下述技術方案實現的： 一種電成像測井圖像相似度比對方法，其特征在于：利用電成像測井各極板動態圖像 數據計算多種紋理特征值，并計算電成像圖像之間各種紋理特征值的歐氏距離，從而實現 通過計算機對比兩幅電成像測井圖像的相似度。
[0006] 所述多種紋理特征值包括：均值、方差、各向異性指數、分選系數、偽分選系數、圖 像分布集中程度、灰度共生矩陣能量、灰度共生矩陣熵、灰度共生矩陣對比度和灰度共生矩 陣局部均勻性。
[0007] 各紋理特征值的計算方法如下： 均值：對目標圖像灰度數組計算其算數平均值，采用下式計算：
【主權項】
1. 一種電成像測井圖像相似度比對方法，其特征在于：利用電成像測井各極板動態圖 像數據計算多種紋理特征值，并計算電成像圖像之間各種紋理特征值的歐氏距離，從而實 現通過計算機對比兩幅電成像測井圖像的相似度。
2. 根據權利要求1所述的一種電成像測井圖像相似度比對方法，其特征在于：所述多 種紋理特征值包括：均值、方差、各向異性指數、分選系數、偽分選系數、圖像分布集中程度、 灰度共生矩陣能量、灰度共生矩陣熵、灰度共生矩陣對比度和灰度共生矩陣局部均勻性。
3. 根據權利要求1所述的一種電成像測井圖像相似度比對方法，其特征在于：各紋理 特征值的計算方法如下： 均值：對目標圖像灰度數組計算其算數平均值，采用下式計算：
式中：AVE為均值，X (i，j)為圖像灰度數組第i行j列對應的灰度值；M為灰度數組總 行數，N為灰度數組總列數； 方差：對目標圖像計算各像素灰度標準方差
，采用下式計算： 式中：VAR為方差，X (i，j)為圖像灰度數組第i行j列對應的灰度值；M為灰度數組總 行數，N為灰度數組總列數；u為均值； 各向異性指數： 第一步，計算圖像灰度數組各行數據的算術平均值，對各行的算術平均值再取其調和 平均值作為水平方向最大值，采用下式計算：
式中：CxMax為水平方向最大值，X (i，j)為圖像灰度數組第i行j列對應的灰度值;M 為灰度數組總行數，N為灰度數組總列數； 第二步，計算各列數據的調和平均值，再對各列調和平均值取算術平均得到水平方向 最小值，從而確定水平方向平均電導率，采用下式計算：
式中：Cx為水平方向平均電導率，CxMax為水平方向最大值，C xMin為水平方向最小值； 第三步，將上兩式中行、列互換確定垂直方向上平均電導率Cjr ; 第四步，水平方向與垂直方向平均電導率的比值就是各向異性指數：
式中：ANI為各向異性指數，Cx為水平方向平均電導率，Cz為垂直方向平均電導率； 分選系數：對于目標圖像數據，作出其頻率累計直方圖，P1、P2為頻率，Pl和P2所對應 的數值之比即可作為分選系數的度量，采用下式計算： SORT = g(Pl) Ig(Pl) 式中：SORT為分選系數，g (Pl)為圖像灰度在Pl頻率處所對應的灰度值，g (P2)為 圖像灰度在P2頻率處所對應的灰度值； 偽分選系數：對于目標圖像數據，作出其頻率累計直方圖，Pt、Pb、Pm為頻率，Pt和Pb 所對應的數值之差與Pm所對應數值之比，即可作為偽分選系數的度量，采用下式計算： 雙議T F =⑶巧)-狀))/g(Pj 式中：S0RT_F為偽分選系數，g (Pb)為圖像灰度在Pb頻率處所對應的灰度值，g (Pt) 為圖像灰度在Pt頻率處所對應的灰度值，g (Pm)為圖像灰度在Pm頻率處所對應的灰度 值； 圖像分布集中程度：K為階數，取正整數，缺省值為2,使用較大的K值有利于提高計算 結果的分辨率，采用下式計算：
式中：CX為圖像分布集中程度，X (i，j)為圖像灰度數組第i行j列對應的灰度值;M 為灰度數組總行數，N為灰度數組總列數；K為階數；u為均值； 灰度共生矩陣： 定義方向為0，像素距離為d的灰度共生矩陣為矩陣的維數等于圖像灰度 級數，球句表示矩陣第i行j列元素，它定義為點的灰度值為i且點fci)的灰度 值為j出現的頻數，其中兩點在坐標系中的位置關系如下： (1:,1) = + ((ii-COsSjiijsill (9) 式中：（k, 1)為圖像灰度數組映射在坐標中位于k行1列的點，（m, η)為圖像灰度數組 映射在坐標中位于m行η列的點，Θ為四個方向〇°，45°，90°，135°，d為Θ方向上像 素距離； 一幅圖像的灰度共生矩陣反映了圖像灰度關于方向、相鄰間隔、變化幅度的綜合信息； 它是分析圖像的局部模式和它們排列規則的基礎，從它出發可以進一步提取描述圖像紋理 的一系列特征，為表達簡明起見，在下面的共生矩陣表達中，略去間隔d和方向沒； 由以上灰度共生矩陣提取了 4個反映紋理特征統計量有能量、熵、對比度、和局部均勻 性； 按不同方向（〇度，45度，90度，135度）和不同像素距離計算灰度共生矩陣G(i，j)，并 提取其能量、熵、對比度、局部均勻性等特征，采用下式計算： 能量1
式中：GM_ENE為灰度共生矩陣能量，G (i，j)為灰度共生矩陣第i行j列的值，k為灰 度等級；
式中：GM_ENT為灰度共生矩陣熵，G (i，j)為灰度共生矩陣第i行j列的值，k為灰度 等級； 對比度GM CON = (i- jf ; 式中：GM_CON為灰度共生矩陣對比度，G (i，j)為灰度共生矩陣第i行j列的值； 局部均勻性
式中：GM_IDM為灰度共生矩陣局部均勻性，G (i，j)為灰度共生矩陣第i行j列的值， k為灰度等級； 然后利用歐氏距離公式計算兩個電成像圖像各種特征值之間的歐氏距離：
式中：xi、yi是兩幅電成像圖像對應的各紋理特征值，計算兩幅電成像圖像各種紋理 特征值之間的歐氏距離，歐氏距離是將兩者各紋理特征值之差的平方相加然后開方，所計 算的各種紋理特征值的歐氏距離越小兩幅電成像圖像越相似，也就是說當計算的歐氏距離 為O時兩幅電成像圖像相似度為100%。
【專利摘要】本發明公開了一種電成像測井圖像相似度比對方法，涉及電成像測井資料解釋評價技術領域。利用電成像測井各極板動態圖像數據計算多種紋理特征值，并計算電成像圖像之間各種紋理特征值的歐氏距離，從而實現通過計算機對比兩幅電成像測井圖像的相似度。本發明一是解決了利用電成像測井資料進行多種紋理特征計算的問題；二是解決了如何利用所計算的多種特征值確定電成像圖像之間的相似度的問題；三是解決將計算方法通過計算機語言實現的問題。
【IPC分類】G01V3-18, G06T7-40
【公開號】CN104732562
【申請號】CN201510129617
【發明人】牟勇, 羅利, 鄭小川, 鄧霞
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月24日