基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法，涉及一种砾石磨圆度的测量方法。它包括在被作为研究对象的探井中选取多块岩芯样品，并根据采集到的岩芯样品图像建立岩芯图像库；将岩芯图像库中的图像导入专业绘图软件中，然后利用专业绘图软件提取出每张图像的砾石颗粒轮廊；将带有砾石颗粒轮廊的图像导入IPP6.0软件中，通过IPP6.0软件测量出每块岩芯样品中各个砾石的地质参数，通过IPP6.0软件对每块岩芯样品中各个砾石的地质参数进行收集；根据收集到的砾石地质参数，以及磨圆度的计算公式计算出每块岩芯样品中每颗砾石的磨圆度。本发明大大提高磨圆度测量的准确率，能够反映真实地层中砂砾岩体的沉积特征，为地下探区具有类似的沉积特征提供了可靠依据。
【专利说明】
基于岩巧图像的硕石磨圆度测量方法
技术领域
[0001] 本发明属于地质勘探技术领域，设及一种碱石磨圆度的测量方法，具体的说是一 种基于岩忍图像的碱石磨圆度测量方法。
【背景技术】
[0002] 碱石磨圆度是衡量碱石形态的重要参数之一，表示碱石的原始棱角被磨圆的程 度。碱石磨圆度可W反映碱石的搬运过程、沉积过程、物源性质等特征，对沉积环境具有重 要的指示意义。
[0003] 现有的碱石磨圆度测量工作主要依赖目估对比法(简称目估法），目估法的测量结 果W定性为主，即通过肉眼定性的判断岩忍中大多数碱石颗粒的磨圆度类型，如极圆状、圆 状、次圆状、次棱角状和棱角状(Wadell，1932)。
[0004] 目估法通常用于岩屯、描述中，且受主观因素影响较大，目估法的测量结果缺乏科 学性，不同研究者的测量结果或不同的颗粒之间难W相互对比。因此实际工作时，为了降低 主观误差，执行目估法时有必要组建多人检查小组，反复试验多次W达到较为准确的测量 目的，但运势必会增加研究人员的工作量。
[0005] 尽管目估法只能实现定性测量，不能实现定量测量，且定量化地测量磨圆度有利 于提高地质勘探时的测量精度，减轻地质工作者的劳动强度，但目估法至今仍然属于当今 测量磨圆度的主流方法，人们对碱石磨圆度的定量研究热情还是不高。
[0006] 造成目估法仍然属于当今测量磨圆度的主流方法的原因有：1、现在人们普遍认为 磨圆度是个定性参数，定量的磨圆度数值并没有多大价值，地质意义不明显;2、由于现有的 磨圆度计算公式是在20世纪初期至中期提出的，因此受限于当时的实验条件，在运用现有 的磨圆度计算公式时，其测量过程较繁琐，且现有的磨圆度计算公式所得出计算结果与真 实地质环境之间容易存在误差。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了克服【背景技术】的不足之处，而提供一种基于岩忍图像的碱石 磨圆度测量方法。
[000引为了实现上述目的，本发明的技术方案为:基于岩忍图像的碱石磨圆度测量方法， 其特征在于:它包括如下工艺步骤，步骤1:根据探区已知的地质资料，选取碱岩发育相对成 熟且能产生油和气的探井为研究对象;步骤2:在被作为研究对象的探井中选取多块岩忍样 品，对每块岩忍样品均进行岩忍样品图像采集操作，根据采集到的岩忍样品图像建立岩忍 图像库，同时记录每块岩忍样品对应的深度；步骤3:先将岩忍图像库中的图像分别导入 CorelDRAW软件或陆Otoshop软件中，然后利用CorelDRAW软件或化Otoshop软件分别提取出 每张图像的碱石颗粒轮廊，接着将带有碱石颗粒轮廊的图像从CorelDRAW软件或化Otoshop 软件上导出；步骤4:先将带有碱石颗粒轮廊的图像导入IPP6.0软件中，并统计每张图像中 碱石的数量;然后通过IPP6.0软件测量出每块岩忍样品中各个碱石的地质参数，所述的地 质参数包括IPP圆度、面积、周长、长和宽;接着通过IPP6.0软件对每块岩忍样品中各个碱石 的地质参数进行收集，并将收集到的碱石地质参数记录到表格中；步骤5:根据步骤4中收集 到的碱石地质参数，W及磨圆度的计算公式计算出每块岩忍样品中每颗碱石的磨圆度，所 述磨圆度的计算公式为：
[0009]
其中，L为单块碱石的周长，A为单块碱石的面积。
[0010] 在上述技术方案中，在步骤3中，提取碱石颗粒轮廊时从粒度最大的颗粒开始，单 块岩忍图像中提取颗粒长轴不小于2mm，单块岩忍图像的碱石颗粒数量不超过100颗。
[0011] 在上述技术方案中，在步骤3中，通过CorelDRAW软件提取碱石的颗粒轮廓，并将带 有碱石颗粒轮廊的图像从CorelDRAW软件中导出的步骤如下，步骤Kl:将岩忍图像库中的单 张图像导入CorelDRAW软件中，此时导入的原图位于默认的图层1，所述图层1为第一图层； 步骤K2:将第一图层禁用导出并锁定，并新建一个图层，所述新建的图层为第二图层;步骤 K3:在第二图层中，利用手绘工具，将岩忍样品的侧壁上可识别的碱石颗粒圈出，并形成闭 合图形，对所述闭合图形进行纯色填充；步骤K4:通过CorelDRAW软件中的裁剪工具模块将 第一图层中的比例尺裁剪到第二图层中；步骤K5:在完成步骤K4后，将第二图层W24位bmp 格式导出。
[0012]在上述技术方案中，在步骤3中，通过化Otoshop软件提取碱石的颗粒轮廓，并将带 有碱石颗粒轮廊的图像从化Otoshop软件中导出的步骤如下，步骤Nl:通过化OtOshop软件 打开岩忍图像库中的单张图像，并第一次新建图层，所述新建的图层为第=图层;步骤N2: 利用快速选择工具中的"画笔"工具，将选取器大小选定为10，并打开自动增强，将岩忍侧壁 上可识别的粗碱和大中碱圈出，形成多个第一闭合图形，最后用纯色充填颗粒分别填充上 述第一闭合图形;步骤N3:利用快速选择工具中的"画笔"工具，将选取器大小选定为5，并打 开自动增强，将岩忍侧壁上可识别的小中碱和细碱圈出，形成多个第二闭合图形，最后用纯 色充填颗粒分别填充上述第二闭合图形;步骤M:针对一些距离较近的颗粒无法用快速选 择工具圈出，需要利用磁性套索工具逐一识别颗粒轮廓，羽化为化X，选择消除银齿，频率为 30,形成闭合图形，并用纯色充填颗粒;步骤N5:在完成步骤M后，将第S图层W24位bmp格 式导出。
[0013]在上述技术方案中，在步骤4中，利用IPP6.0软件求取碱石的地质参数，并将收集 到的碱石地质参数记录到表格中的步骤如下，步骤SI:将带有碱石颗粒轮廊的图像导入 IPP6.0软件中，利用IPP6.0软件中的Rectangle AOI模块在带有碱石颗粒轮廊的图像上圈 出测量区域，并确保带有碱石颗粒轮廊的图像中的所有碱石颗粒均位于所述测量区域内； 步骤S2:先选择IPP6.0软件中的Count and measure objects模块，接着选择Count and measure objects模块中的手动选择颜色选项，再然后选择手动选择颜色选项中的滴管工 具，最后通过所述滴管工具中的灰度差异对步骤Sl中的测量区域进行分割;步骤S3:统计步 骤Sl中碱石颗粒的数量，先选择位于Count/Size窗口中的Measure菜单，再然后选择 Measure菜单中的Select Measurements选项，选择所需导出的碱石地质参数，所述的地质 参数包括IPP圆度、面积、周长、长和宽；步骤S4:先选择位于IPP6.0软件菜单栏中的Measure 菜单，然后选中Measure菜单中的Data Collector选项，对碱石的地质参数进行第一次收 集;步骤S5:在IPP6.0软件的Layout选项卡中，先将Da1:a source选择为Count/Size，然后将 步骤S4中收集到的碱石的地质参数添加到化ta source选项中，对碱石的地质参数进行第 二次收集;步骤S6:新建一个excel文件，然后在E邱OTt选项卡中导出第二次收集的碱石的 地质参数，此时，碱石的地质参数已自动复制到新建的excel文档中。
[0014] 本发明与现有技术相比，有益效果如下：
[0015] 1、本发明的测量过程直观，操作简捷，适用范围广，野外露头、岩忍或显微镜条件 下都可W测量。与现有的目估法，不仅能够对单个颗粒的面积、长轴等形态参数进行无偏差 运算，而且研究者能够直接控制形态变量的精度；同时，本发明能够将现有的颗粒形态划分 为互不相关的磨圆度、球度、扁度等变量，能够更加有益于后期的地质分析。
[0016] 2、利用本技术方案所提供的磨圆度测量方法，逐渐由目测估算转向数字运算，由 定性转向定量，来获取圆度等地质参数，大大提高磨圆度测量的准确率，能够反映真实地层 中砂碱岩体的沉积特征，为地下探区具有类似的沉积特征提供了可靠依据。
[0017] 3、经研究发现，经过本发明所述的方法定量计算得出来的磨圆度数值，不仅可W 从定量上对不同碱石的磨圆度进行分析和比较，而且可W准确的反应出粗粒沉积物的形貌 特征，从而使研究人员可W通过粗粒沉积物在垂向上的规律来反映出与沉积作用过程有关 的水动力学机制，进而通过水动力学机制在平面上的变化来判断沉积相的展布范围，甚至 可W让定量计算得出来的磨圆度数值作为划分沉积微相的判别标准。
【附图说明】
[001引图1是本发明实施例中采集的岩忍侧壁照片。
[0019 ]图視本发明实施例中利用Core 1DRAWX7提取的颗粒轮廓。
[0020] 图3是本发明实施例中利用IPP6.0软件中自动识别颗粒后进行编号。图。
[0021] 其中，图3中的各标号分别表示不同的碱石，且上述各标号均为IPP6.0软件自动生 成。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅 作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
[0023] 参阅附图可知:基于岩忍图像的碱石磨圆度测量方法，其特征在于:它包括如下工 艺步骤，
[0024] 步骤1:根据探区已知的地质资料，选取碱岩发育相对成熟且能产生油和气的探井 为研究对象；
[0025] 步骤2:在被作为研究对象的探井中选取多块岩忍样品，对每块岩忍样品均进行岩 忍样品图像采集操作，根据采集到的岩忍样品图像建立岩忍图像库，同时记录每块岩忍样 品对应的深度；
[00%]步骤3:先将岩忍图像库中的图像分别导入CorelDRAW软件或化Otoshop软件中，然 后利用CorelDRAW软件或化Otoshop软件分别提取出每张图像的碱石颗粒轮廊，接着将带有 碱石颗粒轮廊的图像从CorelDRAW软件或化otoshop软件上导出；
[0027]步骤4:先将带有碱石颗粒轮廊的图像导入IPP6.0软件中，并统计每张图像中碱石 的数量;然后通过IPP6.0软件测量出每块岩忍样品中各个碱石的地质参数，所述的地质参 数包括IPP圆度、面积、周长、长和宽;接着通过IPP6.0软件对每块岩忍样品中各个碱石的地 质参数进行收集，并将收集到的碱石地质参数记录到表格中；
[0028] 步骤5:根据步骤4中收集到的碱石地质参数，W及磨圆度的计算公式计算出每块 岩忍样品中每颗碱石的磨圆度，所述磨圆度的计算公式为：
[0029]
庚中，L为单块碱石的周长，A为单块碱石的面积。
[0030] 优选的，在步骤3中，提取碱石颗粒轮廊时从粒度最大的颗粒开始，单块岩忍图像 中提取颗粒长轴不小于2mm，单块岩忍图像的碱石颗粒数量不超过100颗。
[0031] 优选的，在步骤3中，通过CorelDRAW软件提取碱石的颗粒轮廓，并将带有碱石颗粒 轮廊的图像从Cor e IDRAW软件中导出的步骤如下，
[0032] 步骤Kl:将岩忍图像库中的单张图像导入CorelDRAW软件或Photoshop软件中，此 时导入的原图位于默认的图层1，所述图层1为第一图层；
[0033] 步骤K2:将第一图层禁用导出并锁定，并新建一个图层，所述新建的图层为第二图 层；
[0034] 步骤K3:在第二图层中，利用手绘工具，将岩忍样品的侧壁上可识别的碱石颗粒圈 出，并形成闭合图形，对所述闭合图形进行纯色填充；
[0035] 步骤K4:通过CorelDRAW软件中的裁剪工具模块将第一图层中的比例尺裁剪到第 二图层中；
[0036] 步骤K5:在完成步骤K4后，将第二图层W24位bmp格式导出。
[0037] 优选的，在步骤3中，通过化Otoshop软件提取碱石的颗粒轮廓，并将带有碱石颗粒 轮廊的图像从化Otoshop软件中导出的步骤如下，
[0038] 步骤NI:通过曲Otoshop软件打开岩忍图像库中的单张图像，并第一次新建图层， 所述新建的图层为第=图层；
[0039] 步骤N2:利用快速选择工具中的"画笔"工具，将选取器大小选定为10，并打开自动 增强，将岩忍侧壁上可识别的粗碱和大中碱圈出，形成多个第一闭合图形，最后用纯色充填 颗粒分别填充上述第一闭合图形；
[0040] 步骤N3:利用快速选择工具中的"画笔"工具，将选取器大小选定为5，并打开自动 增强，将岩忍侧壁上可识别的小中碱和细碱圈出，形成多个第二闭合图形，最后用纯色充填 颗粒分别填充上述第二闭合图形；
[0041] 步骤N4:针对一些距离较近的颗粒无法用快速选择工具圈出，需要利用磁性套索 工具逐一识别颗粒轮廓，羽化为化X，选择消除银齿，频率为30,形成闭合图形，并用纯色充 填颗粒；
[0042] 步骤N5:在完成步骤M后，将第S图层W24位bmp格式导出。
[0043] 优选的，在步骤4中，利用IPP6.0软件求取碱石的地质参数，并将收集到的碱石地 质参数记录到表格中的步骤如下，
[0044] 步骤SI:将带有碱石颗粒轮廊的图像导入IPP6.0软件中，利用IPP6.0软件中的 Rectangle AOI模块在带有碱石颗粒轮廊的图像上圈出测量区域，并确保带有碱石颗粒轮 廊的图像中的所有碱石颗粒均位于所述测量区域内；
[0045] 步骤S2:先选择IPP6.0软件中的Count and measure objects模块，接着选择 Count and measure objects模块中的手动选择颜色选项，再然后选择手动选择颜色选项 中的滴管工具，最后通过所述滴管工具中的灰度差异对步骤Sl中的测量区域进行分割；
[0046] 步骤S3:统计步骤Sl中碱石颗粒的数量，先选择位于Count/Size窗口中的Measure 菜单，再然后选择Measure菜单中的SeIect Measurements选项，选择所需导出的碱石地质 参数，所述的地质参数包括IPP圆度、面积、周长、长和宽；
[0047] 步骤S4:先选择位于IPP6.0软件菜单栏中的Measure菜单，然后选中Measure菜单 中的化化Collector选项，对碱石的地质参数进行第一次收集；
[004引步骤S5:在IPP6.0软件的Layout选项卡中，先将Data source选择为Count/Size， 然后将步骤S4中收集到的碱石的地质参数添加到化ta source选项中，对碱石的地质参数 进行第二次收集；
[0049] 步骤S6:新建一个excel文件，然后在E邱〇的选项卡中导出第二次收集的碱石的地 质参数，此时，碱石的地质参数已自动复制到新建的exce 1文档中。
[0050] 其它未说明的部分均属于现有技术。
【主权项】
1. 基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法，其特征在于:它包括如下工艺步骤， 步骤1:根据探区已知的地质资料，选取砾岩相对发育且能产生油和气的探井为研究对 象； 步骤2:在被作为研究对象的探井中选取多块岩芯样品，对每块岩芯样品均进行岩芯样 品图像采集操作，根据采集到的岩芯样品图像建立岩芯图像库，同时记录每块岩芯样品对 应的深度； 步骤3:先将岩芯图像库中的图像分别导入CorelDRAW软件或Photoshop软件中，然后利 用CorelDRAW软件或Photoshop软件分别提取出每张图像的烁石颗粒轮廊，接着将带有烁石 颗粒轮廊的图像从Core 1DRAW软件或Photoshop软件上导出； 步骤4:先将带有砾石颗粒轮廊的图像导入IPP6.0软件中，并统计每张图像中砾石的数 量;然后通过IPP6.0软件测量出每块岩芯样品中各个砾石的地质参数，所述的地质参数包 括IPP圆度、面积、周长、长和宽;接着通过IPP6.0软件对每块岩芯样品中各个砾石的地质参 数进行收集，并将收集到的砾石地质参数记录到表格中； 步骤5:根据步骤4中收集到的砾石地质参数，以及磨圆度的计算公式计算出每块岩芯 样品中每颗砾石的磨圆度，所述磨圆度的计算公式为：实中L为单块砾石的周长，A为单块砾石的面积。2. 根据权利要求1所述的基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法，其特征在于:在步骤3 中，提取砾石颗粒轮廊时从粒度最大的颗粒开始，单块岩芯图像中提取颗粒长轴不小于 2_，单块岩芯图像的砾石颗粒数量不超过100颗。3. 根据权利要求2所述的基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法，其特征在于:在步骤3 中，通过CorelDRAW软件提取烁石的颗粒轮廓，并将带有烁石颗粒轮廊的图像从CorelDRAW 软件中导出的步骤如下， 步骤K1:将岩芯图像库中的单张图像导入CorelDRAW软件中，此时导入的原图位于默认 的图层1，所述图层1为第一图层； 步骤K2:将第一图层禁用导出并锁定，并新建一个图层，所述新建的图层为第二图层； 步骤K3:在第二图层中，利用手绘工具，将岩芯样品的侧壁上可识别的砾石颗粒圈出， 并形成闭合图形，对所述闭合图形进行纯色填充； 步骤K4:通过CorelDRAW软件中的裁剪工具模块将第一图层中的比例尺裁剪到第二图 层中； 步骤K5:在完成步骤K4后，将第二图层以24位bmp格式导出。4. 根据权利要求2所述的基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法，其特征在于:在步骤3 中，通过Photoshop软件提取烁石的颗粒轮廓，并将带有烁石颗粒轮廊的图像从Photoshop 软件中导出的步骤如下， 步骤N1:通过Photoshop软件打开岩芯图像库中的单张图像，并第一次新建图层，所述 新建的图层为第三图层； 步骤N2 :利用快速选择工具中的"画笔"工具，将选取器大小选定为10，并打开自动增 强，将岩芯侧壁上可识别的粗砾和大中砾圈出，形成多个第一闭合图形，最后用纯色充填颗 粒分别填充上述第一闭合图形； 步骤N3:利用快速选择工具中的"画笔"工具，将选取器大小选定为5，并打开自动增强， 将岩芯侧壁上可识别的小中砾和细砾圈出，形成多个第二闭合图形，最后用纯色充填颗粒 分别填充上述第二闭合图形； 步骤N4:针对一些距离较近的颗粒无法用快速选择工具圈出，需要利用磁性套索工具 逐一识别颗粒轮廓，羽化为Opx，选择消除锯齿，频率为30,形成闭合图形，并用纯色充填颗 粒； 步骤Ν5:在完成步骤Ν4后，将第三图层以24位bmp格式导出。5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的基于岩芯图像的砾石磨圆度测量方法， 其特征在于:在步骤4中，利用IPP6.0软件求取砾石的地质参数，并将收集到的砾石地质参 数记录到表格中的步骤如下， 步骤S1 :将带有砾石颗粒轮廊的图像导入IPP6.0软件中，利用IPP6.0软件中的 Rectangle A0I模块在带有砾石颗粒轮廊的图像上圈出测量区域，并确保带有砾石颗粒轮 廊的图像中的所有砾石颗粒均位于所述测量区域内； 步骤S2:先选择IPP6.0软件中的Count and measure objects模块，接着选择Count and measure objects模块中的手动选择颜色选项，再然后选择手动选择颜色选项中的滴 管工具，最后通过所述滴管工具中的灰度差异对步骤S1中的测量区域进行分割； 步骤S3 :统计步骤S1中烁石颗粒的数量，先选择位于Count/Size窗口中的Measure菜 单，再然后选择Measure菜单中的Select Measurements选项，选择所需导出的烁石地质参 数，所述的地质参数包括IPP圆度、面积、周长、长和宽； 步骤S4:先选择位于IPP6.0软件菜单栏中的Measure菜单，然后选中Measure菜单中的 Data Col lector选项，对烁石的地质参数进行第一次收集； 步骤S5:在IPP6 · 0软件的Layout选项卡中，先将Data source选择为Count/Size，然后 将步骤S4中收集到的烁石的地质参数添加到Datasource选项中，对烁石的地质参数进行第 二次收集； 步骤S6:新建一个excel文件，然后在Export选项卡中导出第二次收集的烁石的地质参 数，此时，砾石的地质参数已自动复制到新建的excel文档中。
【文档编号】G01B21/20GK105953766SQ201610271870
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】陶金雨, 张昌民, 朱锐
【申请人】长江大学