一种位场数据构造信息提取与识别的方法技术

本发明专利技术公开了一种位场数据构造信息提取与识别的方法，包括如下步骤：a.对原始的位场栅格数据进行初步的处理；b.对每列数据进行扫描，由一个局部极大值和与之相邻的一个局部极小值组成的一个不对称波形为一个周期，建立每个波形的特征空间；c.以每3列数据为一组，以每个波形作为一个单元，计算每组中间数列的每一个波形与前后两列数据上临近波形之间连接的价值函数，以此判断两波形之间的连接状态；d.探测步骤c中波形连接形成的事件片段的公共区域，将有公共区域的事件片段连接起来，同时更新事件目录，将连接完成的事件存入事件文件中；e.将事件的探测结果直接显示在图形中。本发明专利技术能迅速准确地识别并提取位场资料中的构造信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及位场图像特征的自动识别及提取
，具体地说是。
技术介绍
目前，在国外很多用于其它方面的方法被应用到对位场图像特征的自动识别及提取中来。Yunxuan(1992)将拉冬变换应用于对重力数据的向上和向下延拓及去除重力数据合成图中无用的线性特征，取得了满意的效果，而此种方法之前被广泛地应用于医疗、地震和遥感方面；Niu et al. (2001), Vassilas, N. et al. (1999)运用自组织聚类图结合Hough算法对电磁数据进行了处理，自动提取了地质体的边界，而Hough算法最初也是用于图像处理，尤其是遥感图像处理中；Eaton and Vasudevan(2004)将原本多用于地震资料处理的一种句法模式识别技术-骨架算法(Le and Nyland, 1990; Lu and Cheng, 1990; Li etal.，1997)应用到位场数字图像中线性形特征的识别及自动提取。在国内，许多学者也在自动提取位场数据特征方面做了很多研究，但是还没有引起足够的重视，科研成果没有国外丰富。高强，程方道(1993)生成了位场数字图像的最大梯度二态像素图；杜德文等人(1996)将最大梯度追踪方法与旋转变换方法有机地结合起来，用来自动生成重磁位场最大梯度的矢量图像；王四龙等人(1996)利用霍夫变换半自动地提取了重磁数据的构造信息；陈永良等人(2002)讨论了重磁位场水平一阶导数图像中局部极大、极小值线的自动提取方法；张丽莉等人(2006)将基于改进的Radon变换和梯度计算用于重磁图像中线性特征的检测和增强，该方法能在变化域中突出显示线性特征，有利于线性特征的提取和增强。刘金兰等人(2007)，柏冠军等人(2008)，夏玲燕等人(2008)都分别运用了图像处理技术对位场数字图像中的线性特征进行了识别；杨宇山等人(2003)利用小波细节的微分特征对重力场进行断裂分析，该方法克服了向上延拓方法中会出现的异常特征模糊化的缺点，与传统的求水平一阶导数、向上延拓等分析断裂的方法相比，其使重力场的断裂分析更加可靠、准确。对于位场资料中构造信息的识别和提取，传统方法需要地球物理学家凭借位场信息特征靠经验来人工目视完成。这样的工作即费时，又费力，效率非常低。而且工作本身对信息判读者的要求比较高。在遇到专家不能亲临的情况时，信息的识别与提取工作往往会陷入停滞。尽管国内外在位场资料构造信息的自动识别与提取方面做了不少的研究，也取得了不少的成果，但是，很多方法在实际应用中却没能发挥出当初设计时的作用。这样的结果一方面跟处理方法本身的缺陷有关有的处理方法本身在设计时就没能考虑到方法的普遍适用性，致使方法只能在很窄的方面运用；有的方法则是没有注意到位场数据资料的特点，在设计时生搬硬套其它相似的数据处理方法，致使在实际中该方法达不到理想的效果。而另一方面则跟运用方法的数据处理人员有关有的位场数据处理解释人员在对位场资料进行处理解释时不熟悉各种处理方法的特点，不注意将各种处理及解释方法相结合，在选择数据处理方法时选择单一，因此不能发挥各方法的优势，从而造成实际工作中的失误。鉴于上述现有的位场数据构造信息提取与识别技术在使用中存在的诸多问题和缺陷，本专利技术人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识积极加以研究和创新，最终专利技术了一种新颖的位场数据构造信息提取与识别的方法，可迅速准确地识别并提取位场资料中的构造信息，为工作的顺利快速进行铺平道路。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了，实现了迅速准确地识别并提取位场资料中的构造信息。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案，包括如下步骤a.对原始的位场栅格数据进行初步的处理；b.输入处理过的位场栅格数据，对每列数据进行扫描，找出每列数据中的各个局部极大值和与之相邻的局部极小值，由一个局部极大值和与之相邻的一个局部极小值组成的一个不对称波形为一个周期，建立每个波形的特征空间；c.以每3列数据为一组，以步骤b中得到的每个波形作为一个单元，计算每组中间数列的每一个波形与前后两列数据上临近波形之间连接的价值函数，根据价值函数判断两波形之间的连接状态；d.探测步骤c中波形连接形成的事件片段的公共区域，将有公共区域的事件片段连接起来，在事件片段连接的同时不断更新事件目录，将连接完成的事件存入事件文件中；e.将事件的探测结果直接显示在图形中。进一步，所述步骤b中，通过扫描栅格数据中每一列数据来得到这列数据中的各个局部极值，每个局部极大值和一个与之相邻的局部极小值组成一个波形，一个局部极大值没有找到一个与之相对应的局部极小值则这个局部极大值就被舍去；同样，如果一个局部极小值没有找到一个与之相对应的局部极大值，那么它也会被舍弃；以下式I表达的无量纲特征向量f定义每个波形的特征空间f = ( λ ραΡΑ，λ ναΝΑ，λ PWPW，PO)τ式 I式中，PA为波峰幅值；ΝΑ为波谷幅值；PW为波峰到波谷之间的距离，即脉冲宽度；λ ΡΑ、λ ΝΑ和λ Pff分别是PA、NA和PW的权值；Ρ0是周期的极性；Τ表示向量转置。进一步，所述步骤b中，栅格数据的行数为m和列数为η，即栅格数据大小为mXn，栅格数据中第i行，第j列的数据a。为一个已被找出的局部极值点，但还没找到与其组成波形的对应的极值点，当i=m_l时，ai；J作为单独的极值点被舍弃；当i〈m-l时，取ai+1，j为与ai;j对应的极大或极小值点，并组成波形。进一步，所述步骤c中，在计算两波形向量空间之间的距离之前，首先判断两波形 的极性，如果两波形极性一致，则计算两波形向量空间的距离，再依据最大价值函数值来判断两波形是否应该连接；否则，直接跳到下一个波形，再进行判断两波形的极性，如此往复。进一步，步骤c中，周期单元组中包含两个周期(波形)a和b，那么通过这两个周期连接所组成的事件的价值Cost (a，b)则由这两个周期的特征空间之间的距离D(a，b)来衡量:Cost (a, b) e D (a, b) = | fa_fb |式 2式2中的4和&分别表示周期a和周期b的特征向量，其中|f|计算规则定义如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位场数据构造信息提取与识别的方法，其特征在于，包括如下步骤：a.对原始的位场栅格数据进行初步的处理；b.输入处理过的位场栅格数据，对每列数据进行扫描，找出每列数据中的各个局部极大值和与之相邻的局部极小值，由一个局部极大值和与之相邻的一个局部极小值组成的一个不对称波形为一个周期，建立每个波形的特征空间；c.以每3列数据为一组，以步骤b中得到的每个波形作为一个单元，计算每组中间数列的每一个波形与前后两列数据上临近波形之间连接的价值函数，根据价值函数判断两波形之间的连接状态；d.探测步骤c中波形连接形成的事件片段的公共区域，将有公共区域的事件片段连接起来，在事件片段连接的同时不断更新事件目录，将连接完成的事件存入事件文件中；e.将事件的探测结果直接显示在图形中。

【技术特征摘要】
1.一种位场数据构造信息提取与识别的方法，其特征在于，包括如下步骤a.对原始的位场栅格数据进行初步的处理；b.输入处理过的位场栅格数据,对每列数据进行扫描,找出每列数据中的各个局部极大值和与之相邻的局部极小值，由一个局部极大值和与之相邻的一个局部极小值组成的一个不对称波形为一个周期，建立每个波形的特征空间；c.以每3列数据为一组，以步骤b中得到的每个波形作为一个单元，计算每组中间数列的每一个波形与前后两列数据上临近波形之间连接的价值函数，根据价值函数判断两波形之间的连接状态；d.探测步骤c中波形连接形成的事件片段的公共区域，将有公共区域的事件片段连接起来，在事件片段连接的同时不断更新事件目录，将连接完成的事件存入事件文件中；e.将事件的探测结果直接显示在图形中。2.根据权利要求1所述的位场数据构造信息提取与识别的方法，其特征在于，所述步骤b中，通过扫描栅格数据中每一列数据来得到这列数据中的各个局部极值，每个局部极大值和一个与之相邻的局部极小值组成一个波形，一个局部极大值没有找到一个与之相对应的局部极小值则这个局部极大值就被舍去；同样，如果一个局部极小值没有找到一个与之相对应的局部极大值，那么它也会被舍弃；以下式I表达的无量纲特征向量f定义每个波形的特征空间3.根据权利要求1所述的位场数据构造信息提取与识别的方法，其特征在于，所述步骤b中，栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓震，严加永，刘彦，张昆，陈向斌，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，邓震，严加永，
类型：发明
国别省市：