一种岩心孔隙图像分割方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种岩心孔隙图像分割方法及装置。所述方法包括：获取目的层中岩心的原始岩心图像；对所述原始岩心图像进行平面卷积运算，得到原始梯度图像；对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像；对所述阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像；对所述滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像；采用分水岭图像分割方法对所述标准标记图像进行图像分割。本申请实施例提供的一种岩心孔隙图像分割方法及装置，可以提高岩心孔隙图像分割的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及岩石物理
，特别涉及一种岩心孔隙图像分割方法及装置。
技术介绍
储集层通常是指能够储集流体，并且能对流体进行渗滤的岩层。储集层中岩石的孔隙特性直接影响储集层中岩石的孔隙度，进而影响储集层储存油气的能力，并最终影响石油和天然气等流体的储集含量。所述岩石的孔隙特性是指岩石中孔隙的几何特征、分布情况以及孔隙在固体骨架构成的空间中的相互连通性；其中孔隙是指岩石中未被填充的空间；固体骨架是岩石中构成孔隙空间的固体物质。岩心是指根据地质勘查工作或工程的需要，使用环状岩心钻头及其他取心工具，从所钻的孔内取出的圆柱状岩石样品。研究岩心中孔隙的特性是预测油气形成和分布规律的主要方法。而将岩心图像中孔隙区域和固体骨架区域分割出来，是研究岩心中孔隙的几何特征和分布情况等特性的前提。目前常用的对岩心图像中孔隙区域和固体骨架区域进行分割的方法是分水岭图像分割方法。具体地，一般是获取岩心灰度图像对应的梯度图像，首先对获取的梯度图像中每个像素的灰度级从低到高进行排序，然后在从低到高实现淹没过程中，采用FIFO(FirstInputFirstOutput，先进先出)结构对获取的梯度图像中每一个局部极小值在h阶高度的影响域进行判断及标注，根据标注结果实现分水岭分割，最终将岩心灰度图像中孔隙区域和固体骨架区域分割出来。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：所述分水岭图像分割方法对噪声和杂质点比较敏感，当图像中噪声和杂质点较多时，该方法会检测到过多的局部极小值，进而造成过分割现象，过分割会导致无法正确划分孔隙区域和固体骨架区域，无法进一步对目标区域的特性进行分析。专利技术内容本申请实施例的目的是提供一种岩心孔隙图像分割方法及装置，以提高岩心孔隙图像分割的准确度。为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种岩心孔隙图像分割方法及装置是这样实现的：一种岩心孔隙图像分割方法，包括：获取目的层中岩心的原始岩心图像；对所述原始岩心图像进行平面卷积运算，得到原始梯度图像；对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像；对所述阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像；对所述滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像；采用分水岭图像分割方法对所述标准标记图像进行图像分割。优选方案中，所述对原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像，包括：根据所述原始梯度图像中像素点的灰度值，确定第一梯度阈值；利用第一梯度阈值对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像。优选方案中，所述利用第一梯度阈值对所述原始梯度图像进行阈值处理，包括：当所述原始梯度图像中第一像素点的灰度值小于第一梯度阈值时，用第一梯度阈值替换第一像素点的灰度值；或，当所述原始梯度图像中第一像素点的灰度值大于或等于第一梯度阈值时，保持第一像素点的灰度值不变。优选方案中，第一梯度阈值为所述原始梯度图像中像素点的灰度值的最大熵值。优选方案中，所述对阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像，包括：对所述阈值处理后的梯度图像进行腐蚀操作，得到腐蚀后的第一梯度图像；统计所述腐蚀后的第一梯度图像中各连通域的像素面积和各像素点的灰度值，计算所述连通域的像素面积的分布信息、均值和偏差，以及所述连通域中像素点的灰度值的平均值；根据所述连通域的像素面积分布信息、均值和偏差，用所述灰度值的平均值替换所述腐蚀后的第一梯度图像的第一连通域中像素点的灰度值，得到腐蚀后的第二梯度图像；基于所述阈值处理后的梯度图像，对所述腐蚀后的第二梯度图像进行形态学重建操作，得到重建后的梯度图像；对所述重建后的梯度图像进行求补操作，得到滤波后的梯度图像。优选方案中，所述对滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像，包括：对所述滤波后的梯度图像中的像素点的灰度值进行由低到高排序；将相同灰度级的像素点存储在一个链表中，以及将不同灰度级的像素点存储在不同链表中；对所述链表中的像素点进行标号，得到标准标记图像。优选方案中，所述方法还包括：采用强制最小值的方式对所述标准标记图像进行阈值处理，得到目标标记图像；那么，采用分水岭图像分割方法对所述目标标记图像进行图像分割。优选方案中，所述采用强制最小值的方式对所述标准标记图像进行阈值处理，包括：根据所述标准标记图像，确定第二梯度阈值；利用第二梯度阈值对所述标准图像进行阈值处理。优选方案中，第二梯度阈值为所述标准标记图像中预设灰度值密度区域的像素点的灰度值的平均值。优选方案中，所述预设灰度值密度区域为所述标准标记图像中灰度值密度大于或等于5％的区域；所述灰度值密度表示某一灰度值的像素点个数在所述标准标记图像中总像素点个数的百分比。优选方案中，所述利用第二梯度阈值对所述标准标记图像进行阈值处理，包括：将所述标准标记图像中灰度值小于第二梯度阈值的像素点的灰度值替换为0。一种岩心孔隙图像分割装置，所述装置包括：岩心图像获取模块、梯度图像确定模块、阈值处理模块、形态滤波处理模块、标准标记图像确定模块和图像分割模块；其中，所述岩心图像获取模块，用于获取目的层中岩心的原始岩心图像；所述梯度图像确定模块，用于对所述原始岩心图像进行平面卷积运算，得到原始梯度图像；所述阈值处理模块，用于对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像；所述形态滤波处理模块，用于对所述阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像；所述标准标记图像确定模块，用于对所述滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像；所述图像分割模块，用于采用分水岭图像分割的方式对所述标准标记图像进行图像分割。优选方案中，所述装置还包括：强制最小值处理模块；其中，所述强制最小值处理模块，用于采用强制最小值的方式对所述标准标记图像进行阈值处理，得到目标标记图像；那么，所述图像分割模块，用于采用分水岭图像分割方法对所述目标标记图像进行图像分割。本申请提供了一种岩心孔隙图像分割方法及装置，对原始岩心图像进行平面卷积运算，得到原始梯度图像，对原始梯度图像进行阈值处理和形态滤波处理，提高原始梯度图像的信噪比，采用分水岭的图像分割方式对阈值处理和形态滤波处理后的梯度图像进行图像分割，避免对图像过分割，可以准确划分孔隙区域和固体骨架区域，可以提高岩心孔隙图像分割的准确度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一种岩心孔隙图像分割方法实施例的流程图；图2是本申请实施例中原始岩心图像的示意图；图3示出了利用现有技术得到的图2的原始岩心图像的分割结果；图4示出了利用本申请方法实施例得到的图2的原始岩心图像的分割结果；图5是本申请岩心孔隙图像分割装置的组成结构图。具体实施方式本申请实施例提供一种岩心孔隙图像分割方法及装置。为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，包括：获取目的层中岩心的原始岩心图像；对所述原始岩心图像进行平面卷积运算，得到原始梯度图像；对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像；对所述阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像；对所述滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像；采用分水岭图像分割方法对所述标准标记图像进行图像分割。

【技术特征摘要】
1.一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，包括：获取目的层中岩心的原始岩心图像；对所述原始岩心图像进行平面卷积运算，得到原始梯度图像；对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像；对所述阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像；对所述滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像；采用分水岭图像分割方法对所述标准标记图像进行图像分割。2.根据权利要求1所述的一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，所述对原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像，包括：根据所述原始梯度图像中像素点的灰度值，确定第一梯度阈值；利用第一梯度阈值对所述原始梯度图像进行阈值处理，得到阈值处理后的梯度图像。3.根据权利要求2所述的一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，所述利用第一梯度阈值对所述原始梯度图像进行阈值处理，包括：当所述原始梯度图像中第一像素点的灰度值小于第一梯度阈值时，用第一梯度阈值替换第一像素点的灰度值；或，当所述原始梯度图像中第一像素点的灰度值大于或等于第一梯度阈值时，保持第一像素点的灰度值不变。4.根据权利要求2所述的一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，第一梯度阈值为所述原始梯度图像中像素点的灰度值的最大熵值。5.根据权利要求1所述的一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，所述对阈值处理后的梯度图像进行形态滤波处理，得到滤波处理后的梯度图像，包括：对所述阈值处理后的梯度图像进行腐蚀操作，得到腐蚀后的第一梯度图像；统计所述腐蚀后的第一梯度图像中各连通域的像素面积和各像素点的灰度值，计算所述连通域的像素面积的分布信息、均值和偏差，以及所述连通域中像素点的灰度值的平均值；根据所述连通域的像素面积分布信息、均值和偏差，用所述灰度值的平均值替换所述腐蚀后的第一梯度图像的第一连通域中像素点的灰度值，得到腐蚀后的第二梯度图像；基于所述阈值处理后的梯度图像，对所述腐蚀后的第二梯度图像进行形态学重建操作，得到重建后的梯度图像；对所述重建后的梯度图像进行求补操作，得到滤波后的梯度图像。6.根据权利要求1所述的一种岩心孔隙图像分割方法，其特征在于，所述对滤波后的梯度图像中的像素点进行标号，得到标准标记图像，包括：对所述滤波后的梯度图像中的像素点的灰度值进行由低到高排序；将相同灰度级的像素点存储在一个链表中，以及将不同灰度级的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐刚，骆刚刚，金旭，王晓琦，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11