地震圖像紋理特征提取及分類.pdf

1、地層由于受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,會(huì)產(chǎn)生斷層、裂縫等地質(zhì)現(xiàn)象,從而留下地質(zhì)歷史變遷的印記。這些痕跡,從圖形學(xué)上來說,可以認(rèn)為它們是紋理。當(dāng)然,由于地質(zhì)構(gòu)造不同,紋理的疏密、方向也不相同,因此可以說,不同的紋理區(qū)域反映著不同的地質(zhì)構(gòu)造。在那些紋理方向或結(jié)構(gòu)發(fā)生突變的地方,也意味著地質(zhì)構(gòu)造的突變,這些信息對于尋找石油或天然氣是重要的。紋理分析是指采用一定的圖像處理技術(shù)提取出紋理特征參數(shù),從而獲得對圖像的定量或定性描述的處理過程。它是一種不依賴于圖

2、像顏色或亮度變化,反映圖像中同質(zhì)現(xiàn)象的視覺特征的處理方法。本文通過采用紋理分析的方法,來凸顯地震圖像上紋理發(fā)生突變的區(qū)域,從而達(dá)到識(shí)別有效儲(chǔ)層的目的。
　　 本文首先介紹了紋理分析的基本概念,然后重點(diǎn)闡述了幾種主要的紋理特征提取方法,通過實(shí)際數(shù)據(jù)的試驗(yàn)對比,確定選擇灰度共生矩陣法來對地震圖像進(jìn)行特征提取。在圖像紋理的分類識(shí)別時(shí),考慮到已知的訓(xùn)練樣本數(shù)少且不同類別間可能不具有線性關(guān)系,所以本文選擇支持向量機(jī)來實(shí)現(xiàn)。最后,針對靖邊氣

3、田部分區(qū)段的實(shí)際數(shù)據(jù),采用灰度共生矩陣的方法提取圖像的紋理特征,并應(yīng)用支持向量機(jī)進(jìn)行分類,試驗(yàn)結(jié)果表明,本研究在工區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測上取得了很好的效果。在論文的研究中取得以下成果:
　　 1)灰度共生矩陣法具有很好的穩(wěn)定性,提取出的紋理特征對不同區(qū)塊的識(shí)別能力也很強(qiáng)。在計(jì)算每點(diǎn)的特征值時(shí),以該點(diǎn)為中心進(jìn)行開窗。通過多次的試驗(yàn)對比,發(fā)現(xiàn)當(dāng)窗口大小選取為7×7或者是9×9時(shí)效果最好。
　　 2)在共生矩陣上得到了對比度、逆差矩、能

4、量、熵和相關(guān)系數(shù)特征,考慮到相關(guān)系數(shù)特征取值很小且缺乏變化,圖像效果較差,所以在圖像分類時(shí)沒有采用。此外,通過對比各個(gè)特征的取值分布,可以看出當(dāng)熵取高值、逆差矩取低值時(shí),正好對應(yīng)著井的位置。從紋理特征含義的角度看,說明該處的取值隨機(jī),圖像局部變化快,這也預(yù)示著該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,可能蘊(yùn)含油氣資源。
　　 3)由于已知的樣本數(shù)據(jù)較少,且儲(chǔ)層與屬性之間往往不表現(xiàn)出線性關(guān)系,本研究中選擇采用支持向量機(jī)對工區(qū)內(nèi)未知區(qū)域的儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行預(yù)測