一种适用于测定镜质体反射率的图像处理方法与流程

本发明涉及油气勘察，尤其涉及一种适用于测定镜质体反射率的图像处理方法。

背景技术：

1、目前测试镜质体反射率的方法仍是利用显微光度计人工测试，随着显微相机和图像处理技术的发展，利用灰度图像分析技术进行镜质体反射率自动测试越来越成熟。目前国内外测量镜质体反射率的标准方法是统一的，就是利用油浸物镜下，在反射白光下测量反射光和入射光的比值。实现该方法测量的仪器就是显微分光光度计，该仪器就是在显微镜上搭载分光光度计。镜质体反射率的测量步骤就是先通过反射率校准物质校准仪器，然后将制备好的样品置于显微镜物镜下，通过手动调节物台是样品聚焦清楚，找到适合的镜质体颗粒后让后点击测量来得到反射率。

2、仰云峰，2017通过测定一个标准样品(反射率值已知)的灰度值得到标样反射率值与灰度的关系函数，再对样品进行固定区域的面扫描，与标样灰度曲线拟合计算得到样品镜质体的反射率。与传统的光度计法相比，测试人员不需要长时间盯着目镜测试，可实现屏幕化操作，提高了自动化程度。但是该方法需要在同一条件下，保持每次反射率测试之后不移动显微镜载物台，利用图像软件采集图像，保存至本地存储器，再逐个测定有机质每个像素的灰度值，得到该区域内所有像素的灰度值平均值，根据有机质灰度值与反射率相关关系，求得反射率值。对正常的烃源岩样品，需要对样品进行全视域观测，至少保证30-50个有效数据点，这就需要获得大量的灰度照片进行优选，测试效率低，自动化程度有待提高。

3、从现有技术中发现，人工全视域观察样品采集图像是其中工作量最大的步骤，耗费时间较长。针对这一问题，我们亟待一种可以节约时间提高测试效率的处理方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种适用于测定镜质体反射率的图像处理方法。

2、本发明提出了一种适用于测定镜质体反射率的图像处理方法，包括以下步骤：

3、s1：将岩石样品磨制成全岩光片；

4、s2：在显微镜下观察步骤s1得到的全岩光片，选择样品一个角作为图像采集的起始点，所述起始点优选包括至少一个特征点；

5、s3：采用图像拼接软件进行图像采集，设置移动步长，选择视域数量进行拼接采集；

6、s4：拼接完成，图像拼接软件定标于最后一个视域的位置，保持初始条件不变，进行下一个视域拼接采集；

7、s5：所有视域拼接采集完成，对采集的图像进行灰度信息读取，计算反射率。

8、作为本发明的具体实施方式，所述步骤1中，所述全岩光片尺寸为10×10mm～30×30mm。

9、作为本发明的具体实施方式，所述步骤1中，所述全岩光片的抛光面平整、无污斑、无划痕、无针状擦痕、无布纹，且组分之间界线清晰。

10、作为本发明的具体实施方式，具体地，按照取样--胶固--磨平面(粗磨--细磨--精磨)--抛光步骤，制作全岩光片，光片尺寸为10mm×10mm，光片的抛光面应无污斑、无针状擦痕、无布纹、组分之间界线清晰，无划痕。

11、作为本发明的具体实施方式，所述步骤2中，所述至少一个特征点包括有机质、矿物中的一种；所述特征点选择以识别度高为原则。

12、作为本发明的具体实施方式，具体地，样品起始点设置，从样品的一角开始观察，选定观察到的一个特征点作为起始点，这个起始点选择以识别度高为原则，可以是有机质，也可以是矿物。

13、作为本发明的具体实施方式，所述步骤3中，所述移动步长的x轴步长和y轴步长相等，优选地，设置所述移动步长以将所述全岩光片等分。

14、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s3中，所述全岩光片分为4个视域，每个视域分为n个区域进行拼接，n＝(全岩光片长/x轴移动步长)×(全岩光片宽/y轴移动步长)。

15、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s4中，所述初始条件包括：显微镜入射光强度；光度计的电压、电流、光强；视域大小。具体地，所述拼接全程保持显微镜入射光强不变，光度计的电压、电流、光强、视域大小均保持一致。

16、作为本发明的具体实施方式，具体地，一个视域拼接完成后，软件自动定位至最后一个区域位置，重复步骤3，进行下一个视域拼接。为保证图像的清晰度及拼接速度，整个样品分为4个视域，每个视域分为25个区域进行拼接，整个样品只需采集四张图片即可进行灰度测试。拼接全程保持显微镜入射光强不变，所有条件均保持一致。

17、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s5中，所述灰度信息读取包括采用灰度测试软件对选择图片中有效镜质体的点进行灰度测试，提取镜质体灰度像素。所述灰度信息读取包括采用灰度测试软件对选择图片中有效镜质体的点进行灰度测试，提取镜质体灰度像素。所述有效镜质体的点为测试颗粒表面平整、无擦痕、污染，颗粒大小能满足光斑覆盖区域。

18、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s5中，所述计算镜质体反射率包括用测得的灰度换算成反射率，到镜质体反射率。

19、作为本发明的具体实施方式，本发明的图像处理方法，保持电压电流稳定、光强稳定、样品表面平整就可以确保采集图像的精准度。

20、本发明提供的测定镜质体反射率的图像拼接方法，由于反射率是反射光强度与入射光强度的百分比，如果每次实验入射光强度保持不变，那么就不需要重复标准物质的校准工作，此后的每次实验均需调节至相同的入射光强度即可开展。在图像处理技术发展较成熟的基础上，图像拼接软件已经是实验室通用设备，利用图像软件的拼图功能，保持光强不变，对样品进行面扫描，将多个视域在线拼接成大图，分辨率不变的情况下，再测定有机质像素的灰度值，进而提高自动化程度，节约时间提高测试效率。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

22、1、与现有技术的灰度法测试反射率相比，本发明不需要人工全视域观测拍照，只需在光强不变的情况下，对样品面扫描并进行视域拼接，得到分辨率不变的若干大图即可离线进行图像处理，可节约占用显微镜的时间，提高效率。

23、2、现有技术的灰度法测试反射率单张拍照，为保证样品测点的有效性，每个样品至少需要采集50张照片，扫描+采集+存储时间约为20分钟；图像处理方法由于拼图软件可自带扫描功能，在设定区域及移动步长后可自动进行图像拼接采集，全视域扫描仅需2-3分钟。

24、3、传统人工测量镜质体反射率测量步骤就是先通过反射率校准物质校准仪器，然后将制备好的样品(干酪根提取物或者全岩光片)置于显微镜物镜下，通过手动调节物台是样品聚焦清楚，找到适合的镜质体颗粒后让后点击测量来得到反射率。测试人员需要长时间盯着目镜测试，不断移动载物台，调节z轴进行聚焦，且由于光度计本身的稳定性较差，每隔1小时就要重复标定。人工法测试完成一个样品的平均时间需30-40分钟。

技术特征：

1.一种适用于测定镜质体反射率的图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤1中，所述全岩光片尺寸为10×10mm～30×30mm。

3.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤1中，所述全岩光片的抛光面平整、无污斑、无划痕、无针状擦痕、无布纹，且组分之间界线清晰。

4.根据权利要求1-3任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述至少一个特征点包括有机质、矿物中的一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤3中，所述移动步长的x轴步长和y轴步长相等，优选地，设置所述移动步长以将所述全岩光片等分。

6.根据权利要求1-5任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述全岩光片分为4个视域，每个视域分为n个区域进行拼接，n＝(全岩光片长/x轴移动步长)×(全岩光片宽/y轴移动步长)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述初始条件包括：显微镜入射光强度；光度计的电压、电流、光强；视域大小。

8.根据权利要求1-7任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述灰度信息读取包括采用灰度测试软件对选择图片中有效镜质体的点进行灰度测试，提取镜质体灰度像素。

9.根据权利要求1-8任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤s5中，计算镜质体反射率包括进行换算计算，得到镜质体反射率。

技术总结
本发明主要是对利用灰度测试镜质体反射率过中图像采集步骤进行了改进，具体是通过图像拼接来采集灰度测试所需要的图片，即在光强不变的情况下，对样品面扫描并进行视域拼接，得到分辨率不变的大图，再测定图片中有机质每个像素的灰度值，根据有机质灰度值与反射率相关关系求得反射率值。与现有的灰度法测试反射率相比，不需要人工全视域观测拍照，只需要获得若干大图即可离线进行图像处理，可节约占用显微镜的时间，因而提高效率。

技术研发人员：芮晓庆,刘友祥,周圆圆,范明,俞凌杰
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15