[发明专利]一种基于MATLAB的岩心图像处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，主要适用于基于MATLAB的岩心图像处理方法及系统。

背景技术

非常规油气储层，比如含气页岩、致密砂岩、碳酸盐岩、油砂等，是目前和今后一个时期勘探开发的主要对象。在对这些储层进行常规岩石物理实验的过程中，遭遇到诸多困难，如低孔低渗岩心驱替困难，裂缝发育的碳酸盐岩储层取心困难等。并且，岩石物理实验无法定量研究储层微观参数对岩石宏观物理属性的影响，反应岩石微观结构的孔隙模型。数字岩心技术以数字化岩心为基础，以岩石物理数值模拟为手段，成为了一个必然的发展方向。

数字岩心建模的方法有两大类，物理实验法和数值重建法。物理实验法是借助高倍光学显微镜、扫描电镜和CT成像仪等高精度仪器获取岩心的二维图像，之后对二维图像进行三维重建即可得到三维数字岩心；数值重建法借助岩心二维图像等少量资料，通过图像分析提取建模信息，之后采用重建算法建立数字岩心。数值重建法建立数字岩心所需的基本资料通常为岩心切片图像或CT得到的二维图像。岩心切片图像最常用的就是铸体薄片。由于铸体薄片一般为彩色图像，因此获取建模资料前，首先需要将彩色二维图像转化为二值图像，分割出岩石骨架和孔隙。

目前对岩心的彩色图像处理方法主要是将彩色图像转换为灰度图像，然后再采用对灰度图像进行处理的相同技术将其变为二值图像。由于彩色图像提供了比灰度图像更为丰富的信息，因此彩色图像处理可以看成是灰度图像处理技术在各种颜色空间上的应用，与直接将其转换为灰度图像再进行处理有着本质的区别。因为人眼对亮度具有适应性，即在一幅复杂图像的任一点上只能识别出几十种灰度级，但可以识别成千上万种颜色，所以许多情况下，单纯利用灰度信息无法从背景中提取出目标，还必须借助于色彩信息。

目前，主要的彩色图像处理方法包括直方图阈值方法、特征空间聚类、基于区域的方法、边缘检测、模糊方法、神经元网络等。但是，还没有一个通用的分割算法和颜色空间可以胜任所有的彩色图像分割。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于MATLAB的岩心图像处理方法及系统，它能够准确地分割出岩心图像中的岩石骨架和孔隙，为构建数字岩心和岩石物理数值模拟提供了准确的建模基础资料。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于MATLAB的岩心图像处理方法，包括：

找到待处理的岩心彩色图像中像素点的色彩变化规律；

根据所述的色彩变化规律进行颜色通道变换；具体方法为：

针对红色铸体，通过函数d=mod((R-B),255)进行颜色通道变换；其中，R为组成红色的目标像素点，B为组成蓝色的目标像素点，d为（R-B）除255后的余；

针对蓝色铸体，通过函数d=mod((B-R),255)进行颜色通道变换；其中，R为组成红色的目标像素点，B为组成蓝色的目标像素点，d为（B-R）除255后的余；

通过函数BW=im2bw(d>t)将岩心图像转换成二值图像；其中，t为比较阈值，BW为二值化后的图像数据体，im2bw为基于所述比较阈值的真彩图像进行二值图像变换的应用程序。

进一步地，所述找到待处理的岩心彩色图像中像素点的色彩变化规律，包括：

利用MATLAB软件对所述待处理的岩心彩色图像进行数字化读取，提取出所述待处理的岩心彩色图像中每个像素点的颜色通道R、G、B三基色数值；选取至少100个目标像素点，通过对所述目标像素点的R、G、B值进行对比分析，得到目标像素点的R与B值的差值比其他基色数值的差值大的色彩变化规律；选取至少100个非目标像素点，通过对所述非目标像素点的R、G、B值进行对比分析，得到非目标像素点的R与B值的差值比其他基色数值的差值大的色彩变化规律；其中，目标像素点为铸体颜色所代表的区域的像素点，非目标像素点为非铸体颜色所代表的区域的像素点。

进一步地，在所述通过函数BW=im2bw(d>t)将岩心图像转换成二值图像之后，通过人机交互，对所述比较阈值t进行调整。

进一步地，所述通过人机交互，对比较阈值t进行调整包括：通过人机交互，对所述比较阈值t进行调整；如果所述的二值图像中的白色区域大于原岩心彩色图像中的彩色区域，则说明预设的比较阈值t偏小，需要增大比较阈值t；如果所述的二值图像中的白色区域小于原岩心彩色图像中的彩色区域，则说明预设的比较阈值t偏大，需要减小比较阈值t。

进一步地，所述比较阈值t的初始值为所述d值的一半。

本发明还提供了一种基于MATLAB的岩心图像处理系统，包括：