Hough变换识别碳酸盐岩裂缝

摘 要：在世界油气分布中，碳酸盐岩油气的储层占有举足轻重的地位，碳酸盐岩储集层构成的油气田常常储量大、单井产量高，容易形成大型的油气田。在碳酸盐岩储层中，缝洞的存在会引起常规测井和点成像测井响应特征发生变化。而碳酸盐岩岩性复杂，往往常规测井很难准确的识别，所以针对普光地区碳酸盐岩的特点，利用成像测井资料，在java平台上实现数字图像的处理，包括图像的增强，图像灰度化，图像二值化等，为hough变换做准备，hough变换程序的编写，以及在误差允许的范围下，多条裂缝的识别。

关键词：成像测井；碳酸盐岩；hough变换；裂缝识别

一、引言

从碳酸盐岩储集层中，发现的油气储量已接近世界油气储量的一半。碳酸盐岩储层发育大的油气田，油气储量高。碳酸盐岩储集层的类型很多，岩性以粒屑灰岩、生物骨架灰岩和白云岩为主，岩石复杂、储集空间类型多样，测井评价难度大。碳酸盐岩储层的特点是：储集空间发育具有不一致性和突变性，也称各向异性。裂缝可以作为渗流通道，因此裂缝的识别，在碳酸盐岩勘探中，起着举足轻重的作用。所以碳酸盐岩裂缝的识别是个很重要的课题。

二、Hough变换识别裂缝分析

霍夫变换（Hough transform）是图像处理中的一种特征提取的技术。其基本的原理是把图像空间中的检测问题转换到参数空间去，在参数空间进行累加统计在Hough参数空间采取投票机制即转化成一个统计峰值的问题。图像空间和参数空间的相互转换。Hough变换识别正弦需要确定三个参数。假设正弦曲线的表达式为

（2）

其中y0 为正弦曲线的基线位置，A为正弦曲线的振幅， 为正弦曲线的初相位， 为正弦曲线的角速度。其中T为周期，等于图像的宽度【3】

（2）初相位和幅度的确定

通过第一步，根据正弦曲线的特性，確定了基线的位置。下面同样通过投票机制，获取正弦曲线的幅度和初相位的值。变换正弦曲线的方程得：

三、Hough变换识别裂缝成果展示

下图是对正弦曲线用该算法求得的基线所在的位置的图，下图的正弦曲线宽189个像素，高203个像素，投票所得的统计数的极大值有一个，在y=112的位置处。

如图（6）所示，是基于java平台上对正弦曲线进行自动识别，右图是识别后的结果，可以看出识别前和识别后图像的形态基本一致，下表是对识别前后正弦参数的对比图，可以发现误差在允许的范围内。识别的效果较好。

四、总结语

对于碳酸盐岩裂缝的识别，对所获得的成像图进行预处理，再利用数字图像处理对成像图进行图像的增强、灰度化、二值化、细化等一系列的处理，为后期的hough变换做准备，在通过投票机制得到正弦基线的位置，将三个参数域的hough变换编程两个参数域的hough变化，最后得到振幅和相位的值。文章通过对数据的误差分析，得到结论：对单条正弦曲线采用hough变化识别，误差较小，识别效果很好，当裂缝存在多条，也就是存在多条正弦曲线时，需要选取合适的误差范围，确定基线的位置，在误差允许的范围内，识别多条正弦曲线。

参考文献：

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[4] 邹长春.一类正弦曲线的 Hough 变换快速检测方法.计算机工程与应用，2002；38（4）：1-

作者简介：

张棋，女，1992年生，硕士研究生在读，研究方向：地球物理测井。