[发明专利]页岩CT图像重构方法及装置

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，具体提供了一种页岩CT图像重构方法及装置，旨在解决如何在不损坏页岩样品的情况下，准确地获取其微观结构信息的技术问题。为此目的，本发明中的方法包括下述步骤：获取页岩样品的CT图像；依据所获取的CT图像，对预设的正则化模型进行迭代计算，得到所述页岩样品的重构图像。同时，本发明中的装置可以执行上述方法中的各步骤。本发明的技术方案，能够对页岩CT图像进行高分辨率重构，并消除重构伪影。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种页岩CT图像重构方法及装置。

背景技术

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中。基于此，如何准确地获取页岩的微观结构信息是对页岩气勘探的关键问题。目前，页岩微观结构的观测方法主要为对页岩进行表面观测的方法，如基于光学显微镜或基于扫描显微镜的观测方法。但是，这种方法不能得到页岩样品的3D细节信息，同时还会造成页岩样品受损。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何在不损坏页岩样品的情况下，准确地获取其微观结构信息的技术问题。本发明提供了一种页岩CT图像重构方法及装置。

在第一方面，本发明中的页岩CT图像重构方法包括：

获取页岩样品的CT图像d；

依据所获取的CT图像d，对预设的正则化模型min(f^α,β)进行迭代计算，得到所述页岩样品的重构图像m；

其中，

所述所述f^α,^β为需要最小化的目标函数，L表示离散形式的拉登变换，所述为Lm-d的L2范数的平方，所述为m的L2范数的平方，所述||m||₁为m的L1范数，所述α与β均为预设的正则化因子。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

“获取所述页岩样品的重构图像m”的步骤包括采用预条件共轭梯度法对所述正则化模型min(f^α,β)进行迭代计算，得到所述重构图像m，具体为：

对所述正则化模型min(f^α,β)进行初始化；

判断当前迭代目标函数f^α,β对应的梯度值是否满足预设的迭代终止条件；

若所述梯度值满足所述迭代终止条件，则停止迭代计算，并将当前正则化模型min(f^α,β)中的m作为最终的重构图像；若所述梯度值不满足所述迭代终止条件，则执行下述操作：

确定下一次迭代的迭代方向；

确定下一次迭代的迭代步长，并依据所确定的迭代步长以及迭代方向对所述正则化模型min(f^α,β)进行数据更新；

依据数据更新后的目标函数f^α,β计算梯度值，并重新判断所计算的梯度值是否满足所述预设的迭代终止条件。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述方法还包括按照下式所示的方法计算目标函数f^α,β对应的梯度值g(m_k)以及海森矩阵H(m_k)：