一种断层多边形绘制图自动校正方法及装置与流程

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种断层多边形绘制图自动校正方法及装置。

背景技术：

在目前地质行业的找油找矿工作中，构造图的编制是一项重要的工作内容，主要是利用地震波变的反射时间、同相性、波速等运动学信息，研究地层界面的分布范围和起伏形态，断层发育情况，并把地震事件剖面中的旅行时间转变成地层界面的深度，绘制地质构造图，为寻找构造油气藏提供基本资料。在其中，断层polygons(多边形)的平面绘制是其重要的组成部分，其绘制精度直接影响构造图的成图精度，而构造图的精度直接影响对圈闭和油藏的准确识别，因此，精细准确地绘制断层polygons非常重要。目前的绘制方法主要有以下两种：一种是通过人工来完成，根据断层和层位的开口位置进行手工绘制，这种方式在实际应用中较为普遍；第二种是利用层位在每个断层处的断口，自动进行连接。第一种方式采用人工绘制，虽然精确度较高，但费时费力，特别是在面积大、断层多的勘探区块，如果人工编辑断层polygons，每张图都需要大量的机械性、重复性工作，费时耗力，极大地影响了工作进度；第二种虽然通过机器自动识别提高了绘制的速度，但也存在以下问题：

1、polygons水平断距沿断层延伸方向变化较大，不符合一般断层中间应力作用强水平断距大，两边应力作用弱断距小的地质规律；主要有两方面原因：一是人为因素导致，在实际解释过程中，由于层位不能完全搭接到断层上，有一定空隙；二是目前地震资料处理技术还不能对地下断层进行准确成像，造成在解释过程中水平断距存在不均衡因素；

2、polygons不圆滑，突变点较多；

3、polygons其中一端不封闭，而封闭的一端不是尖灭的趋势，而是矩形。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种断层多边形绘制图自动校正方法及装置，用以对现有的机器自动绘制地质构造图的精度低的问题，从而在提升工作效率的同时，提升地质构造图的精度。

为实现上述目的，本发明实施例的技术方案提供了一种断层多边形绘制图自动校正方法，该方法包括：

从原始断层多边形绘制图中获取预设置的多条主测线中每一条主测线与断层多边形之间的第一交点坐标；以及预设置的联络测线中每一条联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标，原始断层多边形会制图为通过机器自动识别绘制的断层多边形绘制图；

分别确定原始断层多边形绘制图中的两个端点对应的平面坐标，其中两个端点对应的平面坐标为第一交点坐标和/或第二交点坐标；

根据两个端点对应的平面坐标，获取与两个端点连接后的第一直线对应的预设数量的法线；

确定相邻第一交点和第二交点之间的第二直线与与第二直线相交的法线之间的第三交点；

当确定第三交点位于相邻的第一交点和第二交点之间时，保存第三交点，否则遗弃第三交点；

统计所有的第三交点，并获取第三交点的坐标；将第三交点的坐标划分为对称的上盘点坐标和下盘点坐标；

分别确定对称的上盘点坐标和下盘点坐标之间的间距，并获取最大间距；

以最大间距对应的上盘点坐标和下盘点坐标为中心对称样点对，以最大间距为基准间距，按照预设规则降低基准间距后，作为除中心对称样点对之外的对称样点对之间的间距，调整除中心对称样点对之外的对称样点对的纵坐标，获取第一断层多边形绘制图，其中，远离中心对称样点对的间距逐渐减小，直至为零，对称样点对即为对称的上盘点和下盘点共同组成的样点对；

采用重采样方法加密第二第一断层多边形绘制图中的样点；

对加密后的样点进行平滑处理，获取最终的断层多边形会制图。

本发明实施例具有如下优点：获取主测线与断层多边形之间的第一交点坐标，和联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标后，首先确定断层多变形上的两个端点坐标，然后连接成第一直线，并获取与第一直线对应的多条法线。而多条法线与断层多边形的交点走向更趋近于断层的走向，因此利用多条法线与断层多边形的交点绘制断层多边形绘制图将会更加精确。在绘制之前，还需要利用对称样点对之间的间距关系，调整不同对称样点对之间的纵坐标数据，使断层多边形的水平间距更为均匀变化，且两端能够实现自然歼灭，符合地质规律。最终，采用重采样方法加密第二断层多边形会制图中的样点并进行平滑处理，使断层最终能够走向平滑自然。

为实现上述目的，本发明实施例的技术方案提供了一种断层多边形绘制图自动校正装置，该装置包括：

获取单元，用于从原始断层多边形绘制图中获取预设置的多条主测线中每一条主测线与断层多边形之间的第一交点坐标；以及预设置的联络测线中每一条联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标，原始断层多边形会制图为通过机器自动识别绘制的断层多边形绘制图；

分别确定原始断层多边形绘制图中的两个端点对应的平面坐标，其中两个端点对应的平面坐标为第一交点坐标和/或第二交点坐标；

处理单元，用于根据两个端点对应的平面坐标，获取与两个端点连接后的第一直线对应的预设数量的法线；

确定相邻第一交点和第二交点之间的第二直线与与第二直线相交的法线之间的第三交点；

当确定第三交点位于相邻的第一交点和第二交点之间时，保存第三交点，否则遗弃第三交点；

统计单元，用于统计所有的第三交点，并获取第三交点的坐标；将第三交点的坐标划分为对称的上盘点坐标和下盘点坐标；

处理单元还用于，分别确定对称的上盘点坐标和下盘点坐标之间的间距，并获取最大间距；

以最大间距对应的上盘点坐标和下盘点坐标为中心对称样点对，以最大间距为基准间距，按照预设规则降低基准间距后，作为除中心对称样点对之外的对称样点对之间的间距，调整除中心对称样点对之外的对称样点对的纵坐标，获取第一断层多边形绘制图，其中，远离中心对称样点对的间距逐渐减小，直至为零，对称样点对即为对称的上盘点和下盘点共同组成的样点对；

加密单元，用于采用重采样方法加密第一断层多边形绘制图中的样点；

处理单元还用于，对加密后的样点进行平滑处理，获取最终的断层多边形会制图。

本发明实施例具有如下优点：获取主测线与断层多边形之间的第一交点坐标，和联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标后，首先确定断层多变形上的两个端点坐标，然后连接成第一直线，并获取与第一直线对应的多条法线。而多条法线与断层多边形的交点走向更趋近于断层的走向，因此利用多条法线与断层多边形的交点绘制断层多边形绘制图将会更加精确。在绘制之前，还需要利用对称样点对之间的间距关系，调整不同对称样点对之间的纵坐标数据，使断层多边形的水平间距更为均匀变化，且两端能够实现自然歼灭，符合地质规律。最终，采用重采样方法加密第二断层多边形会制图中的样点并进行平滑处理，使断层最终能够走向平滑自然。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种断层多边形绘制图自动校正方法流程示意图；

图2为本发明提供的包含主测线和联络测点的原始断层多边形绘制图；

图3为本发明提供的在图2的基础上绘制第一直线及多条法线后的示意图；

图4为本发明提供的在图3的基础上绘制第二直线后的示意图；

图5为本发明提供的对断层多边形的水平断距进行均衡处理前后的对比示意图；

图6为本发明提供的对断层进行平滑处理的前后对比示意图；

图7为本发明实施例提供的一种断层多边形绘制图自动校正装置结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明实施例1提供了一种断层多边形绘制图自动校正方法流程示意图。该方法主要是对已经经过传统的机器自动识别后所绘制的原始断层多边形会制图进行校正。以便于克服传统方法绘制的断层多边形绘制图中水平断距不够均衡，不符合地质规律，多边形不够圆滑，突变点较多，以及多边形两端不是歼灭的趋势等问题。

该方法流程示意图具体如图1所示，该方法可以包括：

步骤110，从原始断层多边形绘制图中获取预设置的多条主测线中每一条主测线与断层多边形之间的第一交点坐标；以及预设置的联络测线中每一条联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标。

具体的，由于不同类型的断层在走向上不尽相同，有的断层走向方位角与主测线夹角小，有的则比较大，一般来说与主测线夹角较小的，主测线所获得的断层断口相对较多，联络测线断口则相对较少，反之亦然，因此在计算水平断距时要从主测线和联络测线两个方向来分别进行计算，来确保断层多边形polygons的平面展布形态。

因此，机器首先自动识别绘制的原始断层多边形会制图，并获取坐标数据包括预设置的多条注册线条中每一条主测线与断层多边形之间的第一交点坐标，以及预设置的联络测线中每一条联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标。具体如图2所示。图2中显示的是原始断层多边形会制图中只有主测线和联络测线的示意图。横向为主测线，纵向为联络测线。

步骤120，分别确定原始断层多边形绘制图中的两个端点对应的平面坐标。

图2所示，其中两个端点对应的平面坐标为第一交点坐标和/或第二交点坐标。

步骤130，根据两个端点对应的平面坐标，获取与两个端点连接后的第一直线对应的预设数量的法线。

具体的，如图3所示，两点确定一条直线。而在本申请文件中，则是通过原始断层多边形绘制图中的两个端点对应的平面坐标来确定第一直线y＝k1x+b。而具体的确定过程则是通过数据算法即可获取，已知两点的坐标(x1，y1)和(x2，y2)即可获取第一直线中的参数k和b，进而可以确定第一直线。进而，可以知道该条直线上当任一点的坐标数据。

然后，根据两个端点对应的平面坐标，获取与两个端点连接后的第一直线对应的预设数量的法线。即，比如第一直线上预设定的点数包括10个点，每个点的横纵坐标都可以知道，而与第一直线对应的法线是与第一直线垂直的直线，且，交点为10个点中的一个点，以第一直线上的预设点数中每一个点为基准，获取与第一直线对应的预设数量的法线。而预设点中的每一个点的坐标均可通过数学算法获知，那么可以根据确定每一条法线的表达式y法i＝k法ix+b法i，i为第i条法线。

可选的，在选定法线时，可以设定相邻的两条法线之间的间距相同。图3中所展示的是法线之间间距相同。

步骤140，确定相邻第一交点和第二交点之间的第二直线与与第二直线相交的法线之间的第三交点。

步骤150，当确定第三交点位于相邻的第一交点和第二交点之间时，保存第三交点，否则遗弃第三交点。

具体的，为了确定法线和原始断层多边形绘制图中曲线之间的交点坐标，则需要确定相邻第一交点和第二交点之间的第二直线与与第二直线相交的法线之间的第三交点。

同样的道理，两点确定一条直线。具体如图4所示，图4中，以一组相邻的第一交点坐标和第二交点坐标之间的第二直线为例，其与其中一条或多条法线相交，而相交后，必然存在一个交点。此时，可以确定交点是否在原始断层多边形绘制图所构成的曲线上。如果在，则保留该交点，否则剔除该交点。而具体的判断方法则是：判断第三交点是否位于第一交点和第二交点之间。而判断的依据则是确定第三交点到第一直线之间的距离是否小于第一交点到第一直线之间的距离。若小于，则确定第三交点位于原始断层多边形绘制图所构成的曲线上，否则，没有位于原始断层多边形绘制图所构成的曲线上。且在确定第三交点位于相邻的第一交点和第二交点之间时，保存第三交点，否则遗弃第三交点。

步骤160，统计所有的第三交点，并获取第三交点的坐标。

第二直线和法线的表达式是已知的，那么其第三交点的坐标必然可以通过数学算法求出。因此，可以统计所有的第三交点及第三交点的坐标。

步骤170，将第三交点的坐标划分为对称的上盘点坐标和下盘点坐标。

具体的，原始断层多边形绘制图中的坐标数据在输出时是先输出上盘点坐标数据，然后再输出下盘点的坐标数据。而上盘点和下盘点之间存在对称关系，因此很容易区分为输出，前半部分为上盘点坐标数据，后半部分为下盘点坐标数据。且，第一个上盘点坐标数据和第一个下盘点坐标数据是对应的。以此类推，就可以轻易的知道那些点是上盘点，哪些点是下盘点，进而获取相应的坐标数据。

步骤180，分别确定对称的上盘点坐标和下盘点坐标之间的间距，并获取最大间距。

步骤190，以最大间距对应的上盘点坐标和下盘点坐标为中心对称样点对，以最大间距为基准间距，按照预设规则降低基准间距后，作为除中心对称样点对之外的对称样点对之间的间距，调整除中心对称样点对之外的对称样点对的纵坐标，获取第一断层多边形绘制图。

具体的，基于许多详细的观察(包括对露头、矿床以及地震反射资料等的观察)，“独立的”单个断层的断距理想模式为，断层在接近中心的部位断距大，向断层边缘(末端线)的所有方向减小，在末端线位置断距为零。基于这个特征，可以首先确定原始断层多边形绘制图中每一对对称样点对之间的间距，然后得到最大间距。并将间距最大的一对对称样点对所在的位置作为断层的中心位置，该对对称样点对也可以理解为中心对称样点对。为叙述方便，将中心对称样点对中的上盘点自定义为第一样点，中心对称样点对中的下盘点自定义为第二样点。以中心对称样点对之间的间距为基本间距。这里所说的对称样点对，实际是就是对称的上盘点和下盘点共同组成的样点对。

因为，断层中以中心对称样点对之间的间距为最大，左右两边的对称样点对之间的间距逐渐减少。因此，可以按照预设规则降低基本间距后，作为除了中心对称样点对之外的对称样点对之间的间距，调整除中心对称样点对之外的对称样点对的坐标。从而获取第一断层多边形绘制图。其中，远离中心对称样点对的间距逐渐减少，直至为零。

具体预设规则为：以最大间距为基准间距，减少n乘以i的数值后，作为中心对称样点对左右两侧第n对对称样点对的间距，n为大于或者等于1且小于或者等于所有对称样点对总个数的二分之一的正整数，n的取值依次递增，且递增间距为1；i为最大间距和n之间的比值。

但是，为了保证每一对对称样点对的纵向中心不发生改变，因此在调整每一对对称样点对的纵坐标时，需要以原始两个对称样点对的中心为基准，上下分别调整。例如，最大间距为10，n的取值为1-5，i为2。那么，每一对对称样点对的纵坐标在调整时，上盘点纵坐标为原始纵坐标+(基准间距-n×i)/2后的数值；而下盘点的纵坐标为原始纵坐标-(基准间距-n×i)/2后的数值。当然，在调整时可以是按照上述方式等间距的依次降低对称样点对之间的间距，也可以不是等间距的调整，总之遵循的宗旨是中心对称样点对左右两边的对称样点对之间的间距逐渐减小这个原则即可。直至左右两边最后的对称样点对之间间距为零。

通过上述方式，可以保证断层多边形的水平断距更加均衡，断层由中心位置的间距最大，到左右两边的间距逐渐减少，直至歼灭，从而符合地质规律。图5则给出了断层多边形的水平断距进行均衡处理前后的对比示例，具体如图5所示。

步骤200，采用重采样方法加密第二断层多边形绘制图中的样点。

步骤210，对加密后的样点进行平滑处理，获取最终的断层多边形会制图。

具体的，在获取第一断层多边形绘制图之后，为了使断层多边形绘制图更加的圆滑，可以先采用重采样方法加密采样点数。即增加对称样点对。然后对所有的对称样点对进行平滑处理，可选的可以采用中值滤波或者均值滤波方法进行平滑处理。来提高多边形的平滑度。从而使最终获取的断层多边形会制图中的曲线能够更加的平滑自然。具体如图6所示，图6是对断层进行平滑处理的前后对比示例。图6中的曲线明显更加平滑。

本发明实施例提供的一种断层多边形绘制图自动校正方法，获取主测线与断层多边形之间的第一交点坐标，和联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标后，首先确定断层多变形上的两个端点坐标，然后连接成第一直线，并获取与第一直线对应的多条法线。而多条法线与断层多边形的交点走向更趋近于断层的走向，因此利用多条法线与断层多边形的交点绘制断层多边形绘制图将会更加精确。在绘制之前，还需要利用对称样点对之间的间距关系，调整不同对称样点对之间的纵坐标数据，使断层多边形的水平间距更为均匀变化，且两端能够实现自然歼灭，符合地质规律。最终，采用重采样方法加密第二断层多边形会制图中的样点并进行平滑处理，使断层最终能够走向平滑自然。

实施例2

与实施例1相对应的，本发明实施例还提供了一种断层多边形绘制图自动校正装置，具体如图7所示，该装置包括：获取单元701、处理单元702、统计单元703以及加密单元704。

获取单元701，用于从原始断层多边形绘制图中获取预设置的多条主测线中每一条主测线与断层多边形之间的第一交点坐标；以及预设置的联络测线中每一条联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标，原始断层多边形会制图为通过机器自动识别绘制的断层多边形绘制图；

分别确定原始断层多边形绘制图中的两个端点对应的平面坐标，其中两个端点对应的平面坐标为第一交点坐标和/或第二交点坐标；

处理单元702，用于根据两个端点对应的平面坐标，获取与两个端点连接后的第一直线对应的预设数量的法线；

确定相邻第一交点和第二交点之间的第二直线与与第二直线相交的法线之间的第三交点；

当确定第三交点位于相邻的第一交点和第二交点之间时，保存第三交点，否则遗弃第三交点；

统计单元703，用于统计所有的第三交点，并获取第三交点的坐标；将第三交点的坐标划分为对称的上盘点坐标和下盘点坐标；

处理单元702还用于，分别确定对称的上盘点坐标和下盘点坐标之间的间距，并获取最大间距；

以最大间距对应的上盘点坐标和下盘点坐标为中心对称样点对，以最大间距为基准间距，按照预设规则降低基准间距后，作为除中心对称样点对之外的对称样点对之间的间距，调整除中心对称样点对之外的对称样点对的纵坐标，获取第一断层多边形绘制图，其中，远离中心对称样点对的间距逐渐减小，直至为零，对称样点对即为对称的上盘点和下盘点共同组成的样点对；

加密单元704，用于采用重采样方法加密第一断层多边形绘制图中的样点；

处理单元702还用于，对加密后的样点进行平滑处理，获取最终的断层多边形会制图。

可选的，获取单元701，具体用于，根据两个端点对应的平面坐标，确定两个端点连接后的第一直线；

以第一直线上的预设点数中每一个点为基准，获取与第一直线对应的预设数量的法线。

可选的，预设数量的法线中相邻两条法线之间的间距相同。

可选的，预设规则为：

以最大间距为基准间距，减少n乘以i的数值后，作为中心对称样点对左右两侧第n对对称样点对的间距，n为大于或者等于1且小于或者等于所有对称样点对总个数的二分之一的正整数，n的取值依次递增，且递增间距为1；i为最大间距和n之间的比值，且调整时保证每一对对称样点对纵向中心不变。

可选的，处理单元702具体用于：利用中值滤波或者均值滤波对样点进行平滑处理，获取最终的断层多边形绘制图。

本发明实施例提供的断层多边形绘制图自动校正装置中各部件所执行的功能均已在上述实施例1中做了详细的介绍，因此这里不做详细介绍。

本发明实施例提供的一种断层多边形绘制图自动校正装置，获取主测线与断层多边形之间的第一交点坐标，和联络测线与断层多边形之间的第二交点坐标后，首先确定断层多变形上的两个端点坐标，然后连接成第一直线，并获取与第一直线对应的多条法线。而多条法线与断层多边形的交点走向更趋近于断层的走向，因此利用多条法线与断层多边形的交点绘制断层多边形绘制图将会更加精确。在绘制之前，还需要利用对称样点对之间的间距关系，调整不同对称样点对之间的纵坐标数据，使断层多边形的水平间距更为均匀变化，且两端能够实现自然歼灭，符合地质规律。最终，采用重采样方法加密第二断层多边形会制图中的样点并进行平滑处理，使断层最终能够走向平滑自然。

实施例3

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述实施例1的方法步骤。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。