一种基于多属性超体素图割的河道三维建模方法技术

技术编号:20161963 阅读:32 留言:0更新日期:2019-01-19 00:14
本发明专利技术提供了一种基于多属性超体素图割的河道三维建模方法,属于地质体三维模型构建领域。针对单一地震属性对河道刻画的不足,本发明专利技术提出了一种基于改进的局部线性嵌入的多属性融合方法,通过ISOLLE算法将优选的多种属性融合成为新的属性,考虑到地震属性数据间存在的非线性关系,采用一种非线性的融合方法,融合后的属性优于之前的多种属性,对河道边缘与区域刻画的准确性都得到了提升,为下一步的分割和重建打下了良好的基础;本发明专利技术基于超体素和图割的河道分割方法,通过简单线性迭代算法生成三维超体素,生成的超体素很好的贴合了河道的边缘,并且具有良好的同质性,再结合图割框架得到最终的分割结果,提取等值面的方式得到河道表面的三维模型。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多属性超体素图割的河道三维建模方法
本专利技术属于地质体三维模型构建领域,特别涉及一种基于多属性超体素图割的河道三维建模方法。
技术介绍
地质体(河道)三维模型构建是地震数据解释中最重要的任务之一,因为大多数重要的油气藏都存在于地质体周围。地质体的三维模型不仅能够直观地表现地质体的构造形态以及在三维空间的分布状况,使解释人员能够对地质体进行定量的分析,同时也为油藏数值模拟、储量计算井位部署提供重要依据。边缘检测的方法是用于地质体检测的一种常见方法,采用基于边缘检测的方法识别盐丘边界,但由于地震数据中存在较大的噪声,这种方法并不能达到理想的效果。现有技术中还有一种将3D边缘检测器与倾角导向结合的方法用于地质体的检测,提高了信噪比与边缘连续性,使地质体的边界形状更清晰。但基于边缘的方法对振幅的变化依赖性较强,在边缘的瞬时振幅变化不明显时,无法得到很好的检测效果。为了克服这些问题,引入了基于纹理属性的地质体识别方法。可使用一组纹理属性来预测3D立方体中每个像素属于盐丘的概率,再通过分割找到盐丘边界。现有技术针对边缘处像素变化较大这一特点,使用纹理梯度来检测盐丘的边界。但对于基于纹理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多属性超体素图割的河道三维建模方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,采用ISOLLE的非线性降维算法融合河道地震属性,得到河道的属性数据体;步骤2,根据所述数据体,通过简单线性迭代聚类算法(SLIC),生成地质超体素;步骤3,通过k‑means聚类方法,建立目标区域和非目标区域的高斯混合模型,构建网络图和能量函数,基于最小割准则对地质数据进行分割,得到二值化的分割结果,并通过提取等值面的方法得到河道地质体的三维模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于多属性超体素图割的河道三维建模方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,采用ISOLLE的非线性降维算法融合河道地震属性,得到河道的属性数据体;步骤2,根据所述数据体,通过简单线性迭代聚类算法(SLIC),生成地质超体素;步骤3,通过k-means聚类方法,建立目标区域和非目标区域的高斯混合模型,构建网络图和能量函数,基于最小割准则对地质数据进行分割,得到二值化的分割结果,并通过提取等值面的方法得到河道地质体的三维模型。2.如权利要求1所述的基于多属性超体素图割的河道三维建模方法,其特征在于,所述步骤1包括以下流程:步骤11,根据测地距离搜寻与地震数据样本点近邻的k个样本;根据两点之间的测地距离,在三维数据中搜寻与每个地震数据样本点i测地距离最相近的k个数据点dG(xi,xj)=min{LG(xi,xj)}其中,LG为两点之间某路径的长度,dE为欧氏距离,dG为两点之间的测地距离;步骤12,构造局部最优化重建权值矩阵;引入误差函数以衡量重构误差大小,其为其中,xij(j=1,2,...,k)为地震数据点i的k个近邻点,wij为xi和xij之间的权值,wij符合对于每个地震数据点,误差为构造局部协方差矩阵结合所述局部协方差矩阵和通过拉格朗日乘子法,得到局部最优化重建权值矩阵当所述局部最优化重建权值矩阵为奇异矩阵时,进行正则化处理Qi=Qi+r·I其中,r为正则化参数,I为k×k单位矩阵;步骤13,将所有地震数据点从高维向低维空间进行映射,通过该地震数据点的局部重建权值矩阵以及它的k个近邻点计算出该地震数据点在低维空间的值;映射条件满足其中,ε(Y)为损失函数值,yi为xi输出向量,yij(j=1,2,…,k)为通过测地距离寻找到的的k个近邻点,同时还满足其中,I为m×m的单位矩阵;损失函数为其中,M为N×N的对阵矩阵,表示为M=(1-W)T·(I-W)。3.如权利要求2所述的基于多属性超体素图割的河道三维建模方法,其特征在于,所述步骤2包括以下流程:步骤21,初始化聚类中心;设置地质超体素的初始个数为K,将河道工区中地震数据点i的标签初始化设为-1,即labeli=-1,点i与聚类中心j的距离初始化设为无穷大,即distij=+∞;步骤22,在聚类中心Cj的邻域内,计算各点到Cj的距离;距离为其中,为地震数据点i和聚类...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚兴苗孙萌阳胡光岷
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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