本發(fā)明涉及勘探地球物理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于識(shí)別地震信號(hào)、重力信號(hào)、磁力信號(hào)、電法信號(hào)邊界的方法和一種用于識(shí)別地震信號(hào)、重力信號(hào)、磁力信號(hào)、電法信號(hào)邊界的裝置。

背景技術(shù)：

目前常用的數(shù)字信號(hào)邊界識(shí)別技術(shù)，是基于圖像的數(shù)字化信號(hào)存在階梯型邊緣、屋頂型邊緣、線性邊緣等3種明顯的視覺(jué)可以辨識(shí)暨像元數(shù)值存在階躍變化的邊界，通過(guò)roberts算子、sobel算子、kirsh算子、高斯拉普拉斯算子等構(gòu)造對(duì)像素灰度階躍變化敏感的微分算子的方法來(lái)對(duì)信號(hào)邊界進(jìn)行檢測(cè)。這類算子對(duì)噪聲敏感，邊界特征增強(qiáng)的同時(shí)也會(huì)使圖像的信噪比降低，因此同時(shí)還需對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行圓滑濾波處理。

實(shí)際中，諸如地球物理勘探、氣象觀測(cè)、大地測(cè)量等領(lǐng)域的圖像，是由一定間距的采樣點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)通過(guò)插值形成，這類圖像的數(shù)字化信號(hào)往往不具備階梯型邊緣、屋頂型邊緣、線性邊緣等3種階躍變化的邊界，因此，需要一種能夠有效識(shí)別這類圖像的信號(hào)邊界的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種能夠有效識(shí)別圖像中的信號(hào)邊界的方法和裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種用于識(shí)別勘探地球物理信號(hào)邊界的方法，該方法包括：得到二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)；將二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)減去分割邊界值b，得到差值信號(hào)g(x,y)；計(jì)算差值信號(hào)g(x,y)的m次冪，得到h(x,y)，其中m為偶數(shù)；對(duì)h(x,y)開(kāi)n次方得到k(x,y),其中n為實(shí)數(shù)，并且n>3m。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種用于識(shí)別勘探地球物理信號(hào)邊界的裝置，該裝置包括：二維圖像信號(hào)獲取模塊，用于得到二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)；第一差模塊，用于將二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)減去分割邊界值b，得到差值信號(hào)g(x,y)；冪計(jì)算模塊，用于計(jì)算差值信號(hào)g(x,y)的m次冪，得到h(x,y)，其中m為偶數(shù)；開(kāi)方模塊，用于對(duì)h(x,y)開(kāi)n次方得到k(x,y),其中n為實(shí)數(shù)，并且n>3m。

應(yīng)用本發(fā)明對(duì)勘探地球物理信號(hào)進(jìn)行處理，能夠清晰、突出地顯示表征斷裂構(gòu)造信息等的信號(hào)邊界，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，其中，在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于識(shí)別勘探地球物理信號(hào)邊界的方法的流程圖。

圖2示出了某實(shí)驗(yàn)區(qū)的實(shí)際重力異常數(shù)據(jù)。

圖3示出了應(yīng)用本發(fā)明對(duì)圖2進(jìn)行處理后得到的信號(hào)邊界識(shí)別結(jié)果。

圖4示出了圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)區(qū)的地震資料解釋的斷裂構(gòu)造分布示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

實(shí)施例1

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于識(shí)別勘探地球物理信號(hào)邊界的方法的流程圖。本實(shí)施例中，該方法包括：

步驟101，得到二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)；

步驟102，將二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)減去分割邊界值b，得到差值信號(hào)g(x,y)；

步驟103，計(jì)算差值信號(hào)g(x,y)的m次冪，得到h(x,y)，其中m為偶數(shù)；以及

步驟104，對(duì)h(x,y)開(kāi)n次方得到k(x,y),其中n為實(shí)數(shù)，并且n>3m。

本實(shí)施例中，先從原始二維數(shù)字圖像信號(hào)中f(x,y)減去分割邊界值，再得到的差值信號(hào)g(x,y)的m次冪h(x,y)，以使差值表現(xiàn)為非負(fù)數(shù)，然后再對(duì)h(x,y)進(jìn)行n次開(kāi)方，以使邊界外的數(shù)值基本都處于同等強(qiáng)度，從而凸顯信號(hào)邊界。

在一些實(shí)施方式中，本實(shí)施例還可包括獲取k(x,y)的極大值，并用該極大值減去k(x,y)，得到殘留信號(hào)r(x,y)，使得信號(hào)邊界從“陰刻”改為“陽(yáng)刻”，更便于識(shí)別。

申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，設(shè)置m＝2、n＝16，能夠獲得良好的處理效果。

可以對(duì)已有的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確定上述分割邊界b。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)其他任意適用的手段來(lái)確定上述分割邊界b。

實(shí)施例2

本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于識(shí)別勘探地球物理信號(hào)邊界的裝置。該裝置包括：二維圖像信號(hào)獲取模塊，用于得到二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)；第一差模塊，用于將二維數(shù)字圖像信號(hào)f(x,y)減去分割邊界值b，得到差值信號(hào)g(x,y)；冪計(jì)算模塊，用于計(jì)算差值信號(hào)g(x,y)的m次冪，得到h(x,y)，其中m為偶數(shù)；開(kāi)方模塊，用于對(duì)h(x,y)開(kāi)n次方得到k(x,y),其中n為實(shí)數(shù)，并且n>3m。

在一種可能的實(shí)施方式中，該裝置還可以包括：極大值獲取模塊，可以用于獲取k(x,y)的極大值；第二差模塊，可以用于用所述極大值減去k(x,y)，得到殘留信號(hào)r(x,y)。

在一種可能的實(shí)施方式中，可以設(shè)置m＝2，n＝16。

在一種可能的實(shí)施方式中，該裝置還可以包括邊界確定模塊。邊界確定模塊可以用于對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確定分割邊界值b

應(yīng)用示例

為便于理解本發(fā)明實(shí)施例的方案及其效果，以下給出一個(gè)具體應(yīng)用示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，該示例僅為了便于理解本發(fā)明，其任何具體細(xì)節(jié)并非意在以任何方式限制本發(fā)明。

圖2示出了某實(shí)驗(yàn)區(qū)的實(shí)際重力異常數(shù)據(jù)。圖3示出了應(yīng)用本發(fā)明對(duì)圖2進(jìn)行處理后得到的信號(hào)邊界識(shí)別結(jié)果。圖4示出了圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)區(qū)的地震資料解釋的斷裂構(gòu)造分布示意圖。對(duì)比圖3和圖4可以看出，圖3中顯示的信號(hào)邊界與地震解釋得到的斷裂構(gòu)造(諸如圖4中的f1、f3、f4、f6、f7、f11、f12)等具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說(shuō)明本發(fā)明能夠有效識(shí)別信號(hào)邊界。

本發(fā)明可以是系統(tǒng)、方法和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上載有用于使處理器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面的計(jì)算機(jī)可讀程序指令。

計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可以保持和存儲(chǔ)由指令執(zhí)行設(shè)備使用的指令的有形設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是――但不限于――電存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備、光存儲(chǔ)設(shè)備、電磁存儲(chǔ)設(shè)備、半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備或者上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：便攜式計(jì)算機(jī)盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃存)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)、便攜式壓縮盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、數(shù)字多功能盤(dvd)、記憶棒、軟盤、機(jī)械編碼設(shè)備、例如其上存儲(chǔ)有指令的打孔卡或凹槽內(nèi)凸起結(jié)構(gòu)、以及上述的任意合適的組合。這里所使用的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)不被解釋為瞬時(shí)信號(hào)本身，諸如無(wú)線電波或者其他自由傳播的電磁波、通過(guò)波導(dǎo)或其他傳輸媒介傳播的電磁波 (例如，通過(guò)光纖電纜的光脈沖)、或者通過(guò)電線傳輸?shù)碾娦盘?hào)。

這里所描述的計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)下載到各個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、例如因特網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和/或無(wú)線網(wǎng)下載到外部計(jì)算機(jī)或外部存儲(chǔ)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)可以包括銅傳輸電纜、光纖傳輸、無(wú)線傳輸、路由器、防火墻、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)和/或邊緣服務(wù)器。每個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)適配卡或者網(wǎng)絡(luò)接口從網(wǎng)絡(luò)接收計(jì)算機(jī)可讀程序指令，并轉(zhuǎn)發(fā)該計(jì)算機(jī)可讀程序指令，以供存儲(chǔ)在各個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。

用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計(jì)算機(jī)程序指令可以是匯編指令、指令集架構(gòu)(isa)指令、機(jī)器指令、機(jī)器相關(guān)指令、微代碼、固件指令、狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)、或者以一種或多種編程語(yǔ)言的任意組合編寫的源代碼或目標(biāo)代碼，所述編程語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言—諸如smalltalk、c++等，以及常規(guī)的過(guò)程式編程語(yǔ)言—諸如“c”語(yǔ)言或類似的編程語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任意種類的網(wǎng)絡(luò)—包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來(lái)通過(guò)因特網(wǎng)連接)。在一些實(shí)施例中，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)可讀程序指令的狀態(tài)信息來(lái)個(gè)性化定制電子電路，例如可編程邏輯電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或可編程邏輯陣列(pla)，該電子電路可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀程序指令，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面。

這里參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述了本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)當(dāng)理解，流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)可讀程序指令實(shí)現(xiàn)。

這些計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，使得這些指令在通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時(shí)，產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的 一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的裝置。也可以把這些計(jì)算機(jī)可讀程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，這些指令使得計(jì)算機(jī)、可編程數(shù)據(jù)處理裝置和/或其他設(shè)備以特定方式工作，從而，存儲(chǔ)有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)則包括一個(gè)制造品，其包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的各個(gè)方面的指令。

也可以把計(jì)算機(jī)可讀程序指令加載到計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，從而使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上執(zhí)行的指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作。

例如，可以在windows操作系統(tǒng)下利用c++builder實(shí)施本發(fā)明。

附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或指令的一部分，所述模塊、程序段或指令的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中所公開(kāi)的技術(shù)方案不僅可 以應(yīng)用于勘探地球物理領(lǐng)域的圖像處理，還可以應(yīng)用于其他信號(hào)處理和圖像處理中，例如通信信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)信號(hào)處理和圖像處理等等，這些僅是對(duì)本發(fā)明中例舉的實(shí)施例的簡(jiǎn)單變形，與本發(fā)明中例舉的實(shí)施例屬于同一個(gè)發(fā)明構(gòu)思，同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。