CN116258794B - 一种地震剖面数字化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

针对现有无法实现将文献中的地震数据进行后续的反演和属性提取工作的这一技术问题，本发明实施例提供了一种地震剖面数字化方法及装置，该方法主要包括输入步骤：将地震剖面图片输入至图像数字化模型中；转化步骤：所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据，可实现提取地震剖面图片中的地震数据。转化后的地震数据与图片几乎完全吻合，可以满足后续科研生产需要。

Description

一种地震剖面数字化方法及装置
技术领域
本发明涉及地震勘探技术领域，具体涉及一种地震剖面数字化方法及装置。
背景技术
在进行地震勘探研究时，往往需要查找大量的文献，当在网上下载文献时，文献里面的地震数据是图片格式，并非实际数据，因此无法实现将文献中的地震数据进行后续的反演和属性提取工作。
发明内容
针对现有无法实现将文献中的地震数据进行后续的反演和属性提取工作的这一技术问题，本发明实施例提供了一种地震剖面数字化方法及装置，可实现提取地震剖面图片中的地震数据。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种地震剖面数字化方法，所述方法包括如下步骤：
输入步骤：将地震剖面图片输入至图像数字化模型中；
转化步骤：所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据。
进一步地，所述图像数字化模型包括色棒区，所述色棒区包括若干色块，每一色块对应一数值；
所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据包括：
将地震剖面图片的所有像素点和图像数字化模型的色棒区色块颜色进行比对，如果某一像素点颜色和某一色块颜色相同，则将该色块所对应的值赋值给与其颜色相同的像素点。
进一步地，所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据还包括：
当地震剖面图片的像素点无法在图像数字化模型的色棒区中匹配到相同颜色的色块时，则采用如下方法：
设色棒区某色块颜色为RGB(CR, CG, CB)，地震剖面图片的某一像素点RGB(BR,BG, BB)，两者的差异为，/>的计算方式如下：/>其中，，/>，/>；将地震剖面图片的每一像素点与色棒区的每一个色块进行△D值计算，最后将最小的△D值对应的色棒区色块的对应的数值赋值给与其相对应的那一像素点。
进一步地，在所述输入步骤之前还包括：
图像处理步骤：将地震剖面图片的坐标信息裁剪掉只保留坐标轴内的有效区域。
进一步地，在所述图像处理步骤和输入步骤之间还包括：
色棒处理步骤：将地震剖面图片中的色棒以外无效区域剪切掉。
进一步地，所述地震数据为segy格式的地震数据。
进一步地，所述色棒区包括六色块，分别对应数值0-6。
进一步地，数值0对应的色块颜色为RGB(255,0,0)，数值1对应的色块颜色为RGB(255,192,0)，数值2对应的色块颜色为RGB(255,255,0)，数值3对应的色块颜色为RGB(0,176,80)，数值4对应的色块颜色为RGB(0,176,240)，数值5对应的色块颜色为RGB(0,112,192)，数值6对应的色块颜色为RGB(112,48,160)。
第二方面，本发明提供一种地震剖面数字化装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述的方法步骤。
第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述的方法步骤。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
（1）实现了将图片格式的地震数据转化称为segy格式的地震数据；
（2）克服以往无法将文献中的地震剖面进行数据处理的缺点，弥补了空白；
（3）转换后的地震数据经过成图，与原始图片几乎无差别，可以满足后续数据处理。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的地震剖面数字化方法流程图；
图2为 BMP格式图片示意图；
图3为文献中的地震剖面图片；
图4为转换后的地震数据；
图5为地震数据计算得到的瞬时频率属性；
图6为本发明实施例2提供的地震剖面数字化装置组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例1：
参阅图1所示，本实施例提供的地震剖面数字化方法主要包括如下步骤；
输入步骤：将地震剖面图片输入至图像数字化模型中；
转化步骤：所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据。
在一具体实施中，上述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据具体计算原理为：
如图2所示，该图像数字化模型包括一BMP格式的图片，图像区中A-I所示的9个色块代表BMP格式的图片，BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作***中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。图中的每个色块代表一个像素点，像素点的颜色采用RGB方式进行颜色配置。图2中下方色棒区0-6对应的色块称为色棒，在图像区A-I中的色块都可以在色棒区找到相同或与之接近的颜色。
对于图2中色棒区，在具体实施中，数值0对应的颜色为RGB(255,0,0)，数值1对应的颜色为RGB(255,192,0)，数值2对应的颜色为RGB(255,255,0)，数值3对应的颜色为RGB(0,176,80)，数值4对应的颜色为RGB(0,176,240)，数值5对应的颜色为RGB(0,112,192)，数值6对应的颜色为RGB(112,48,160)。将图2中图像区A-I对应的色块与色棒区色块颜色进行对比，如果颜色相同，则将色棒区色块对应的值赋值给图像区中的色块。如果找不到相同的颜色，则将色棒中与之最接近的颜色对应的值赋值给色块。最终图像区A-I色块对应的数值如下：。
对于图像区色块无法在色棒区中找到相同颜色的问题，采用如下方法进行近似：
设色棒区某色块颜色为RGB(CR, CG, CB),图像区某色块颜色RGB(BR, BG, BB)，两者的差异为，/>的计算方式如下：/>其中，/>，，/>。
将图像区的每一个色块与色棒区的每一个色块值进行计算。最后将最小的值对应的色棒区色块的对应的数值赋值给图像素对应的色块。
因为图2中的B色块在色棒中找不到相同颜色，而其最小△D值对应的颜色为黄色，对应的数值为2。
在进行具体应用时，将上述图像数字化模型算法写在到MATLAB软件中，程序以界面方式存在，运行程序就会打开工作界面。具体的操作步骤如下：
1、图像处理：
如图3所示，将文献中的地震剖面图片的坐标信息裁剪掉，坐标信息包括line号、trace号、深度及双程时等信息，经过裁剪处理，只保留坐标轴内的有效区域。
2、色棒处理：
通常文献中的地震剖面右侧或者下部都会有对应的色棒，色棒的作用是直观展示出地震剖面上的点对应的数值。色棒的处理方式：将色棒以外无效区域剪切掉，只保留色棒的有效部分即可。
3、图像数字化：
（1）启动程序
在MATLAB中启动程序，会出程序界面。
（2）设定参数
在界面中依次填写图片路径、图片颜色矩阵名、图片大小矩阵名、色棒路径、色棒颜色矩阵名、色棒大小矩阵名、CDP起始值、CDP终止值、时间起始值、时间终止值、数值名称等信息。其中CDP起始值、CDP终止值、时间起始值、时间终止值等4个参数取决于文献中地震剖面中对应的值，当然也可以重新定义相应的值，这些值不会影响到地震数据结果。数值名称为图片转换为地震数据后，在MATLAB工作区中的矩阵名。
（3）运行数字化程序
填好参数后，点击界面上面的数字化按钮。此时就已经将文献中的地震剖面图片转换为了实际的地震数据，地震数据存在于MATLAB工作区对应的矩阵中。
4、生成segy数据：
（1）设定参数
设定CDP和大地坐标文件对应的路径，然后将cdp_x_y、type、tag、name、from、inline number、reel number、traces per record、step、units、pf format of segy file等生成地震segy数据所需要的参数依次填写到对应的文本框中。
（2）生成segy数据
填好参数后，点击界面上面的数字化按钮。此时就实际的地震数据对应的矩阵生成了segy格式的地震数据。具体生成过程为：将地震剖面图片的所有像素点和图像数字化模型的色棒区色块颜色进行比对，如果某一像素点颜色和某一色块颜色相同，则将该色块所对应的值赋值给与其颜色相同的像素点；当地震剖面图片的像素点无法在图像数字化模型的色棒区中匹配到相同颜色的色块时，则采用如下方法：
设色棒区某色块颜色为RGB(CR, CG, CB)，地震剖面图片的某一像素点RGB(BR,BG, BB)，两者的差异为，/>的计算方式如下：/>其中，，/>，/>；将地震剖面图片的每一像素点与色棒区的每一个色块进行/>，值计算，最后将最小的/>值对应的色棒区色块的对应的数值赋值给与其相对应的那一像素点。至此，整个流程结束。
为了对比程序数字化的效果，将生成的segy格式的地震数据加载到petrel软件中进行查看，由图4可以看出，转换后生成的segy格式的地震数据与文献中地震剖面图片几乎一致，误差可以忽略不计。为了进一步检查效果，将地震数据提取了振幅谱（见图5）。可以看出，地震主频范围符合地震频率范围。也就是说经过转化的地震数据是完全可以应用于后续的属性和反演计算中。
实施例2：
参阅图6所示，本实施例提供的地震剖面数字化装置包括处理器61、存储器62以及存储在该存储器62中并可在所述处理器61上运行的计算机程序63，例如地震剖面数字化程序。该处理器61执行所述计算机程序63时实现上述实施例1步骤。
示例性的，所述计算机程序63可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器62中，并由所述处理器61执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序63在所述地震剖面数字化装置中的执行过程。
所述地震剖面数字化装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述地震剖面数字化装置可包括，但不仅限于，处理器61、存储器62。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是地震剖面数字化装置的示例，并不构成地震剖面数字化装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述地震剖面数字化装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器61可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC) 、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器62可以是所述地震剖面数字化装置的内部存储元，例如地震剖面数字化装置的硬盘或内存。所述存储器62也可以是所述地震剖面数字化装置的外部存储设备，例如所述地震剖面数字化装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器62还可以既包括所述地震剖面数字化装置的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器62用于存储所述计算机程序以及所述地震剖面数字化装置所需的其他程序和数据。所述存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例3：
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述方法的步骤。
所示计算机可读介质可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理再以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种地震剖面数字化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
输入步骤：将地震剖面图片输入至图像数字化模型中；
转化步骤：所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据；
所述图像数字化模型包括色棒区，所述色棒区包括若干色块，每一色块对应一数值；
所述图像数字化模型将所述地震剖面图片转化为地震数据包括：
将地震剖面图片的所有像素点和图像数字化模型的色棒区色块颜色进行比对，如果某一像素点颜色和某一色块颜色相同，则将该色块所对应的值赋值给与其颜色相同的像素点；
当地震剖面图片的像素点无法在图像数字化模型的色棒区中匹配到相同颜色的色块时，则采用如下方法：
设色棒区某色块颜色为RGB(CR, CG, CB)，地震剖面图片的某一像素点RGB(BR, BG,BB)，两者的差异为，/>的计算方式如下：/>其中，/>，，/>；将地震剖面图片的每一像素点与色棒区的每一个色块进行/>值计算，最后将最小的/>值对应的色棒区色块的对应的数值赋值给与其相对应的那一像素点。
2.如权利要求1所述的地震剖面数字化方法，其特征在于，在所述输入步骤之前还包括：
图像处理步骤：将地震剖面图片的坐标信息裁剪掉只保留坐标轴内的有效区域。
3.如权利要求2所述的地震剖面数字化方法，其特征在于，在所述图像处理步骤和输入步骤之间还包括：
色棒处理步骤：将地震剖面图片中的色棒以外无效区域剪切掉。
4.如权利要求1所述的地震剖面数字化方法，其特征在于，所述地震数据为segy格式的地震数据。
5.如权利要求1所述的地震剖面数字化方法，其特征在于，所述色棒区包括六色块，分别对应数值0-6。
6.如权利要求5所述的地震剖面数字化方法，其特征在于，数值0对应的色块颜色为RGB(255,0,0)，数值1对应的色块颜色为RGB(255,192,0)，数值2对应的色块颜色为RGB(255,255,0)，数值3对应的色块颜色为RGB(0,176,80)，数值4对应的色块颜色为RGB(0,176,240)，数值5对应的色块颜色为RGB(0,112,192)，数值6对应的色块颜色为RGB(112,48,160)。
7.一种地震剖面数字化装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一所述的方法步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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