图像数据处理制造技术

本发明专利技术公开了一种处理样本的图像数据的方法。该方法包括配准至少部分重叠样本的空间区域的第一和第二图像，以及处理配准图像的数据以便获得包括与样本有关的信息的整合图像数据，所述信息相对于可从所述第一和第二图像获得的信息是附加的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像数据处理
所描述的方法和系统涉及成像技术，更特别地，涉及处理图像数据以获得对图像 数据所取自的物理样本的属性的了解。
技术介绍
在地质学中针对岩心材料的图像分析主要是沉积学和岩石学学科。来自光学和扫 描电子显微镜(SEM)技术的二维QD)图像数据已经应用于估测孔隙度、孔隙尺寸、颗粒尺 寸、流动单位、渗透性、速度和压缩性。传统的岩石学技术能够鉴定矿物相信息和矿物相的 来源(例如，由岩屑形成的或自生的)。可以探测小至纳米的长度规格。另一方面，能够产生微米规格的孔隙结构的详细三维(3D)图像的X射线微型计算 机断层扫描(CT)近来已经被公认为是对适当建立的2D显微技术的有用补充。高质量的“即 用型(turn-key)”断层扫描系统的可用性近来已推动了这些系统的应用的迅速增长。这些 系统能够在三维上获得多孔材料的孔隙/颗粒规格信息。不幸的是，传统的显微CT成像给 出的是低矿物分辨率并且受限位大约1微米的空间分辨率。近来对表征和测量岩心材料的孔隙/颗粒/粘土规格方面的属性的关注度增加； 了解此规格的属性对于油和气工业中的应用至关重要。对岩心样本的分析用于产生关键的 岩石学和多相流动属性。这些属性对于减少石油公司在寻找、生产和操作油田和气田时所 面对的高经济风险至关重要。相比于使新油田投入生产的成本或扩展现有油田的使用寿命 的潜在利润，对它们本身进行分析的成本是低的。岩心分析保留了用于估测储量和预测采 油率的工业标准数据。尽管事实是岩心分析可能经常提供矛盾的数据以及难以解释和重现 的数据。这样的困难至少部分由于复杂的界面现象，其需要在基础层面解决以便更好的了 解多相流动属性。在岩心实验室内用传统的多相流动实验获得的测量值用于研究岩石的孔隙规格 结构以及流体/流体的界面属性和流体/岩石的相互作用。用来对应用于多相流动的孔隙 级迁移进行建模的规则和方法的研发受到很大的关注。正在研究孔隙网络模型，其包括在 不同的润湿性条件(水湿、混合湿大/小)下各孔隙中的流体的占用的规则，以试图提高 对实际多孔材料中的多相流动属性的了解(参看，例如Morrow和Mason的“Recovery of Oil by spontaneous imbibition",Current Opinion in Colloid & Interface Science, Vol. 6, pp. 321-337(2001)以及 H. Behbahani 和 M. Blunt 的 “Analysis of Imbibition in mixed wet rocks using pore scale modeling，，, SPE 90132,发表于SPE Annual Teehnical Conference, Houston, 2004)。至今，没有方法能够将不同流体相的孔隙网络模型描述直接 校准到实际润湿性条件下的流体相的分布的实验孔隙级信息。因此不能对孔隙规格放热建 模直接进行孔隙级校准。已经证明对CT图像的直接模拟可以用于预测多孔材料的单相属性；例如， 渗透性、传导性和汞注入毛细管压力曲线(参见例如“Digital core laboratory Petrophysical analysis from 3D imaging of reservoir core fragments，，，C. H. Arns, F. Bauget, A. Ghous, A. Sakellariou, T. J. Senden, A. P. Sheppard, R. M. Sok, W. V. Pinczewski, J. Kelly 和 M. A. Knackstedt,Petrophysics,46 (4)，260—277，2005)。先前的研究已经证明了能够基于显微CT成像实验来在3D中识别流体的孔隙规格 分布(参见 Seright 等，"Characterizing disproportionate permeability reduction using synchrotron X-ray computed tomography，，，SPE Reservoir Evaluation and Engineering, October 2002，pp. ；355_364)。然而这些研究严重受碍于需要注采(flood)研 究的岩心样本，而样本不从X射线CT束线移开。这将在3D孔隙规格下进行的实验限制为 简单的注采实验。而且，这些实验受限于需要在长的获取次数内维持对岩心材料的微米精确定位。 因此，涉及相当多的适当次数的实验(例如，在储层条件下测量稳固状态相对渗透性，天然 原油和盐溶液中的岩心的老化，多孔板注采等)可能需要样本保持在CT设备上几个星期或 者甚至几个月。
技术实现思路
本专利技术的目的在于基本上克服或者至少改善已知结构的一个或多个缺点，或者提 供有用的替代方式。根据本公开的第一方面，提供了一种处理样本的图像数据的方法，所述方法包括 配准至少部分重叠样本的空间区域的第一和第二图像；以及处理来自所配准的图像的数据以获得包括与样本有关的信息的整合图像数据，所 述信息相对于能够从所述第一和第二图像获得的信息是附加的。根据本公开的第二方面，提供了一种可执行的计算机程序，以实现第一方面的方 法的步骤。根据本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品，其具有计算机可读介质，其 中计算机可读介质包括第二方面的计算机程序。根据本公开的又一方面，提供了一种用于处理样本的图像数据的电子系统，包 括成像装置，设置为用于获取至少部分重叠样本的空间区域的第一和第二图像；存储装置，设置为用于存储所获取的图像；以及至少一个微处理器，设置为用于检索和配准所获取的图像的数据以获得整合图像 数据，整合图像数据包括与样本有关的信息，所述信息相对于从所述第一和第二图像获得 的信息是附加的。还公开了本公开的其他方面。 附图说明下面参照如下附图来描述本专利技术的一个或多个实施方式，其中图1显示了根据本专利技术的一个实施方式的方法的示意流程图，该方法涉及配准2D 和3D图像以及随后整合来自两个图像的信息。图2A和图2B分别显示了 2D电子显微镜图像和3D断层扫描图像。图3显示了来自图2A和2B的配准图像的动画的最后一帧。图4A和图4B分别显示了 2D光学显微镜图像和3D断层扫描图像。图5和图6分别显示了 2D显微镜图像和配准的3D断层扫描图像，所述图像具有 基本不同的空间分辨率。图7显示了通过将从2D图像获得的孔隙结构信息整合成3D图像数据而获得的整 合图像。图8显示了用于扭曲变换的规则正方形栅格的扫描电子显微镜(SEM)图像。图9显示了扭曲变换模板的示意图。图10显示了最接近扭曲变换的图像的中心的五个关联最大值。图11显示了从配准之前已经被去扭曲(图11B)或未被去扭曲(图11A)的图像 所获得的图像。图12显示了根据本专利技术的第二实施方式的方法的示意流程图，该方法涉及将3D 图像与3D图像对齐，并且随后整合来自两个图像的信息。图13显示了流体摄取前的样本，而图14显示了流体摄取后的样本。图15为来自显示流体在样本内的分布的影片的快照，其中通过将3D图像对齐而 获得流体分布。图16A显示了 3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理样本的图像数据的方法，所述方法包括：　　配准至少部分重叠样本的空间区域的第一和第二图像；以及　　处理来自配准图像的数据以获得包括与样本有关的信息的整合图像数据，所述信息相对于从所述第一和第二图像获得的信息是附加的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TK瓦尔斯洛特，AM金斯顿，AP谢泼德，MA克纳克施泰特，RM索，SJ莱瑟姆，
申请(专利权)人：澳大利亚国立大学，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]