[发明专利]一种碳氧比测井能谱数据谱峰漂移校正方法

权利要求书

1.一种碳氧比测井能谱数据谱峰漂移校正方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

S1：以墨西哥帽小波为母小波在设置尺度下对碳氧比能谱进行连续小波变换获得二维小波系数矩阵；

S2：采用一种非线性映射方式将二维小波系数矩阵中的小波系数值转化为0～255范围的灰度值，具体映射方式为：

式中，c_i为能谱小波系数，t_i为能谱小波系数c_i映射的灰度值，c_max为能谱小波系数中的最大值，c_min为能谱小波系数中的最小值，m为能谱小波系数的平均值，σ为能谱小波系数的标准差；

S3：采用不同的灰度为阈值将小波系数图像分割为前景和背景两部分，基于图像的灰度直方图提取出使前景和背景间的类间方差最大的灰度值t_max，其中类间方差计算方式为：

式中，为图像中前景和背景间的类间方差，μ_T为图像中所有像素的平均灰度值，μ₀为前景中像素的平均灰度值，μ₁为背景中像素的平均灰度值，ω₀为前景像素所占比例，ω₁为背景像素所占比例；

S4：统计灰度直方图中具有最大频数的灰度值t_min，使前景和背景间的类间方差最大的灰度值t_max以及两者之间的所有灰度值并分别计算其作为阈值时分割结果的类间方差，将所有可选灰度值获得的分割效果模糊化，视为一个模糊集S，它的论域是图像分割所用的灰度值，采用扎德表示法可以将此模糊集S表示为：

式中，t_min为直方图中具有最大频数的灰度值，t_max为取得最大类间方差时所采用的灰度值，t_i为介于t_min和t_max之间的灰度值，S(t_min)为t_min阈值的隶属度，S(t_max)为t_max阈值的隶属度，S(t_i)为t_min和t_max之间每个灰度阈值所对应的隶属度；

S5：各灰度对应的隶属度根据图像分割后的类间方差来确定，当采用t_max阈值进行分割时由于类间方差最大，因此该阈值对灰度的要求是最为严格的，只有一部分灰度值较高的区域可以被提取出来，其隶属度设为1；当t_min作为分割阈值时由于灰度的要求最为宽松，此时的隶属度设为0；而当使用t_i作为图像分割的阈值时相应的隶属度应介于0～1之间，可以使用类间方差来计算每个灰度的隶属度：

式中，BCVar(t_min)为采用t_min为阈值分割后的类间方差，BCVar(t_i)为采用t_i为阈值分割后的类间方差，BCVar(t_max)采用t_max为阈值分割后的类间方差；

S6：基于各灰度阈值隶属度，采用聚类分析将模糊集S分为两类，并选择与t_max处于同一类中的最小灰度值作为最终使用的阈值进行图像分割处理，此时认为该阈值可以满足图像分割结果中对灰度差异性的基本要求；

S7：搜索分割出的各区域内不同尺度下的极大值，并统计这些极大值所在道址，最终特征峰位由这些分割区域内的极大值所占比例最大的道址来确定；

S8：根据识别出的所有元素特征峰位以及碳氧比能谱的能量刻度，建立求解峰漂校正参数的方程组：

式中，n为搜索到的元素特征峰数量，x_p1，x_p2，…,x_pn为峰1，峰2，…，峰n的理论峰位，Δx_p1，Δx_p2，…，Δx_pn为峰1，峰2，…，峰n的漂移量，z为零截Z的变化量，g为增益G变化的百分比，通过求解该超定方程组的最小二乘解来获得峰漂校正参数；

S9：根据峰漂校正参数z和g即可计算出道址i对应的新道址i′：

i′＝i+Δi＝z+(1+g)i (6)

式中，i′为道址i对应的新道址，Δi为道址i的变化量，根据此关系实现碳氧比能谱数据谱峰漂移校正。