一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，涉及油气勘探开发技术领域，S1、选取岩石样品，洗油、烘干研磨并混合；S2、选取分析样品，获取分析样品的X射线衍射谱图；S3、确定分析样品中的矿物种类；S4、根据S3中确定的矿物种类，找到各矿物对应的晶面间距d、衍射角2θ、参比强度K值三个参数；S5、识别分析样品的X射线衍射谱图中各矿物对应位置的衍射峰的峰面积；S6、运用X射线衍射K值法，根据S5中获得的衍射峰积分强度与S4步骤中的参比强度K值，让计算机自动计算样品中各矿物百分含量。本方法能在保证分析结果准确性的同时，大大提升岩石矿物组分百分含量分析效率。大提升岩石矿物组分百分含量分析效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法


[0001]本专利技术涉及油气勘探开发
，确切地说涉及一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法。

技术介绍

[0002]图像识别技术是人工智能的一个重要领域，是信息时代的一门重要的技术，可识别不同模式的目标和对象，其产生目的是为了让计算机代替人类去处理大量的物理信息。随着计算机技术的发展，图像识别技术已得到广泛应用，未来人类的工作生活将无法离开图像识别技术。
[0003]地壳岩石由矿物组成，对岩石矿物成分、结构、性质等的分析是矿物岩石学研究的重要内容，X射线衍射技术是光谱
中十分重要的一项技术，特别是粉末X射线衍射技术自专利技术以来就广泛应用于矿物的定性/定量分析、晶胞参数测定、类质同像研究、多型研究、有序/无序结构研究、岩组学研究等传统领域，在矿物结晶过程和相转变研究、矿物表面物相研究、矿物缺陷研究和矿物晶体结构测定等新领域也展现出广阔的应用前景。其中X射线衍射矿物定性/定量分析技术是沉积岩、火成岩矿物组分定量分析方法中极其重要且使用率最高的研究手段，对于油气勘探开发储层物理性质研究、测井解释及评价、成岩作用及沉积环境研究等领域均具有及其重要的意义。
[0004]公开号为CN109284780A，公开日为2019年12月9日的中国专利文献公开了一种矿石矿物图像自动识别与分类方法，本专利技术运用计算机视觉技术和深度卷积神经网络理论，利用大数据平台Tensorflow框架，建立卷积人工神经网络模型，并针对来自吉林夹皮沟金矿等不同地区黄铁矿石镜下照片进行图像数据输入模型训练学习，从而实现镜下黄铁矿石图片中不同矿石矿物的自动识别与分类。本专利技术可以辅助地质工作者来对矿石矿物的镜下照片进行识别与分类，提高地质工作者的工作效率。
[0005]但是，以CN109284780A上述专利文献为代表的现有技术虽然涉及采用图像识别的技术对矿物相关数据或者特征进行收集和识别。但是，其并未涉及对X射线衍射分析的数据，并且对X射线衍射分析的数据分析有较大的误差。在读取峰面积时，不同的人或方案选取峰的出峰位置均会有所差别，导致现有的X射线衍射分析不同的人分析的数据均会有所差别，尤其是衍射谱图低角度的黏土矿物分析，全国各大实验室均无法做出较为统一的数据，因此很难进行比对实验。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，本方法将图像识别技术运用于X射线衍射谱图识别中，通过建立X射线衍射谱图图像数据库，建立矿物自动定量分析程序，运用计算机深度学习方法，以实现运用X射线衍射分析测试所得的衍射谱图快速得出岩石矿物组分百分含量，该方法省去了人工谱图识别和数据处理环节，可对样品进行批量处理，在保证分析结果准确性的同
时，大大提升岩石矿物组分百分含量分析效率。
[0007]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：
[0008]一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于步骤如下：
[0009]S1、选取岩石样品，对样品进行洗油和烘干处理后，研磨并充分混合；
[0010]S2、选取S1步骤中充分混合后的部分样品作为分析样品，开展X射线衍射图谱测试，获取分析样品的X射线衍射谱图；
[0011]S3、对分析样品的X射线衍射谱图进行检索和匹配，确定分析样品中的矿物种类；
[0012]S4、根据S3中确定的矿物种类，找到各矿物对应的晶面间距d、衍射角2θ、参比强度K值三个参数，作为计算机图像识别的位置参数；
[0013]S5、运用计算机图像识别技术，识别分析样品的X射线衍射谱图中各矿物对应位置的衍射峰的峰面积，作为衍射峰积分强度；
[0014]S6、运用X射线衍射K值法，根据S5中获得的衍射峰积分强度与S4步骤中的参比强度K值，让计算机自动计算样品中各矿物百分含量。
[0015]步骤S6中，对于同类岩性的岩石样品，在获取X射线衍射谱图后，无需识别矿物种类，重复S4
‑
S6步骤，直接获取样品中各矿物百分含量。
[0016]在步骤S6之后还有步骤S7、根据S6中获取的各矿物百分含量和S2中获取的X射线衍射谱图，让计算机进行深度学习，建立X射衍射谱图和矿物百分含量的关系。
[0017]在步骤S7之后还有步骤S8、根据S7中建立的X射衍射谱图和矿物百分含量的关系，通过计算机图像识别技术，在获取分析样品的X射线衍射谱图后，自动获取其矿物百分含量。
[0018]步骤S1中，对样品进行洗油和烘干处理后，将选取的岩石样品粉碎研磨至全部粒径小于74μm，手指搓捏无颗粒感，然后充分混合。
[0019]步骤S2中，对分析样品开展X射线衍射图谱测试，需满足行业标准SY/T 5163
‑
2018《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》。
[0020]步骤S3中，应用ICDD国际粉末衍射数据库电子版PDF2或PDF4对分析样品的X射线衍射谱图进行检索和匹配，确定分析样品中的矿物种类；
[0021]步骤S4中，在标准SY/T 5163
‑
2018《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》中找到各矿物对应的晶面间距d、衍射角2θ、参比强度K值三个参数，作为计算机图像识别的位置参数，根据布拉格方程可知，晶面间距d与衍射角2θ的关系为：
[0022][0023]D代表晶面间距；θ代表衍射半角
°
；n代表衍射级数。
[0024]步骤S6中，所述运用X射线衍射K值法是指：采用行业标准SY/T5163
‑
2018《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》中的K值法，分析样品各矿物的百分含量计算公式为：
[0025][0026]X
i
代表矿物的百分含量，％，通过公式计算；
[0027]K
i
代表矿物的参比强度，通过标准(SY/T 5163
‑
2018)沉积岩中黏土矿物和常见非
黏土矿物X射线衍射分析方法中附录F表F.1的“常见矿物的K值表”查阅，同时通过“常见矿物的K值表”查阅对应矿物的衍射角；
[0028]I
i
代表矿物选定的衍射峰积分强度，本方法通过计算机图像识别技术获取。
[0029]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果如下：
[0030]1、与公开号为CN109284780A专利文献为代表的现有技术相比，现有技术并未涉及对X射线衍射分析的数据，并且对X射线衍射分析的数据分析有较大的误差。在读取峰面积时，不同的人或方案选取峰的出峰位置均会有所差别，导致现有的X射线衍射分析不同的人分析的数据均会有所差别，尤其是衍射谱图低角度的黏土矿物分析，全国各大实验室均无法做出较为统一的数据，因此很难进行比对实验。而本方法将图像识别技术运用于X射线衍射谱图识别中，通过建立X射线衍射谱图图像数据库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于步骤如下：S1、选取岩石样品，对样品进行洗油和烘干处理后，研磨并混合；S2、选取S1步骤中混合后的部分样品作为分析样品，开展X射线衍射图谱测试，获取分析样品的X射线衍射谱图；S3、对分析样品的X射线衍射谱图进行检索和匹配，确定分析样品中的矿物种类；S4、根据S3中确定的矿物种类，找到各矿物对应的晶面间距d、衍射角2θ、参比强度K值三个参数，作为计算机图像识别的位置参数；S5、运用计算机图像识别技术，识别分析样品的X射线衍射谱图中各矿物对应位置的衍射峰的峰面积，作为衍射峰积分强度；S6、运用X射线衍射K值法，根据S5中获得的衍射峰积分强度与S4步骤中的参比强度K值，让计算机自动计算样品中各矿物百分含量。2.根据权利要求1所述的一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于：步骤S1中，对样品进行洗油和烘干处理后，将选取的岩石样品粉碎研磨至全部粒径小于74μm，然后充分混合。3.根据权利要求1或2所述的一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于：步骤S2中，对分析样品开展X射线衍射图谱测试，满足行业标准SY/T 5163
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2018《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》。4.根据权利要求1所述的一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于：步骤S3中，应用ICDD国际粉末衍射数据库电子版PDF2或PDF4对分析样品的X射线衍射谱图进行检索和匹配，确定分析样品中的矿物种类。5.根据权利要求3所述的一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于：步骤S3中，应用ICDD国际粉末衍射数据库电子版PDF2或PDF4对分析样品的X射线衍射谱图进行检索和匹配，确定分析样品中的矿物种类。6.根据权利要求1所述的一种基于计算机图像识别技术的矿物含量分析方法，其特征在于：步骤S4中，在标准SY/T 5163
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2018《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》中找到各矿物对应的晶面间距d、衍射角2θ、参比强度K值三个参数，作为计算机图像识别的位置参数，根据布拉格方程可知，晶面间距d与衍射角2θ的关系为：D代表晶面间距；θ代表衍...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭杰，王丽，杨雨，谢继容，周克明，何家欢，王科，张进，周华，杨敏，蒲治锦，刘婷芝，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：