[发明专利]页岩CT成像方法及装置

摘要

本发明提供一种页岩CT成像方法及装置，涉及微纳米CT成像技术领域。通过生成页岩的投影矩阵；依据所述投影矩阵生成随机列向量分布以及随机行向量分布；根据所述随机列向量分布从所述投影矩阵中获得一随机列向量，基于所述随机列向量对投影数据进行处理，得到降噪后的投影数据；根据所述随机行向量分布从所述投影矩阵中获得一行向量，基于所述随机行向量对所述降噪后的投影数据处理，最终得到CT图像。这样处理方法能有效的降低噪音的干扰，且使处理速度加快，准确性提高。对页岩内存储的页岩油气的研究具有重大意义。

主权项

1.一种页岩CT成像方法，其特征在于，所述方法包括：生成页岩的投影矩阵；获取所述投影矩阵的列向量的二范数的平方、行向量的二范数的平方以及所述投影矩阵的Frobenius范数的平方；依据所述Frobenius范数的平方以及所述列向量的二范数的平方，获得随机列向量分布：其中，a_(j)表示所述投影矩阵的第j列列向量，表示所述第j列列向量的二范数的平方，表示所述Frobenius范数的平方，P(Y＝j)表示随机列向量为所述第j列列向量的概率；依据所述Frobenius范数的平方以及所述行向量的二范数的平方，获得随机行向量分布：其中，a_(i)表示所述投影矩阵的第i行行向量，表示所述第i行行向量的二范数的平方，表示所述Frobenius范数的平方，P(Y＝i)表示随机行向量为所述第i行行向量的概率；依据所述随机列向量以及所述随机列向量的二范数的平方，利用公式：获取更新后投影数据，其中，K代表更新次数，Z_K代表第K次更新后获得的所述更新后投影数据，Z_K‑1表示第K‑1次更新后获得的所述更新后投影数据，K为不小于1的整数，且当K‑1＝0时，Z_K‑1代表所述投影数据，a_(Y)表示所述随机列向量，表示所述随机列向量的二范数的平方；在K‑1＝0时，<a_(Y)，Z_K‑1>表示所述随机列向量与所述投影数据的内积；K‑1≠0时，<a_(Y)，Z_K‑1>表示所述随机列向量与第K‑1次更新后获得的所述更新后投影数据的内积；比较所述更新次数是否小于预设的第一迭代次数；当所述更新次数小于所述第一迭代次数时，根据所述随机列向量分布从所述投影矩阵中再次获得一随机列向量，并依据所述更新后投影数据、再次获得的所述随机列向量以及再次获得的所述随机列向量的二范数的平方，重复所述获取更新后投影数据的步骤，直至所述更新次数等于所述第一迭代次数；当所述更新次数等于所述第一迭代次数时，依据所述更新后投影数据，利用公式：B₁＝B₀‑Z_T1，获取降噪后的投影数据，其中B₁代表所述降噪后的投影数据，B₀代表所述投影数据，Z_T1代表当所述更新次数等于所述第一迭代次数时，所获得的所述更新后投影数据；依据所述随机行向量、所述随机行向量的二范数的平方以及所述降噪后的投影数据，利用公式：获取迭代图像，其中，M代表迭代次数，x_M代表第M次迭代后获取的所述迭代图像，x_M‑1代表M‑1次迭代后的所述迭代图像，M为不小于1的整数，且当M‑1＝0时，x_M‑1代表零向量，a_(X)表示所述随机行向量，表示所述随机行向量的二范数的平方，<a_(X)，x_M‑1>表示所述随机行向量与所述M次迭代前的所述迭代图像的内积，X代表所述随机行向量在所述投影矩阵中的行数，B_X代表所述降噪后的投影数据中位于第X行的元素，代表所述随机行向量的转置；比较所述迭代次数是否小于预设的第二迭代次数；当所述迭代次数小于所述第二迭代次数时，根据所述随机行向量分布从所述投影矩阵中再次获得一随机行向量，并依据迭代后的所述迭代图像、再次获得的所述随机行向量以及再次获得的所述随机行向量的二范数的平方，重复所述获取迭代图像的步骤，直至所述迭代次数等于所述第二迭代次数；当所述迭代次数等于所述第二迭代次数时，停止迭代，得到CT图像，其中所述CT图像为所述迭代次数对应的所述迭代图像。