用于对波形体进行成像的系统和方法技术方案

用于对波形体进行成像的系统和方法。可以在显示设备上将波形体图像绘制为采样探针的二维图像和三维图像，并且使用图形加速器或图像卡以交互式速率实时地进行重绘。波形体图像还可以包括：根据与波形体交叉的显示设备上的像素的纹理坐标进行了颜色填充的地震数据道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及用于对代表波形体(waveform volume)的地震道(下文称作“地震数据道”)的三维体进行成像的系统和方法。可以在交互式速率下将波形体成像为地震数据道的二维或三维图像(有时被称作摆动或小波)。
技术介绍
在应用科学中，研究的各个领域需要对二维或三维体数据集合进行分析，其中每一数据集合可以具有代表不同物理属性的多种属性。属性(有时被称作数据值)代表限定的二维或三维空间内的对象的具体物理属性。例如，数据值可以是包括256个可能值的8字节数据字。由(^7，数据 值)或(x，y，z，数据值)来代表属性的位置。如果属性代表具体位置处的压力，那么属性位置可以被表示为U，y, z，压力)。在医学领域，计算机化轴向分层造影(CAT)扫描仪或核磁共振成像(MRI)设备用来产生人体一些特定区域的画面或诊断图像，所述画面或诊断图像典型地代表坐标和确定属性。通常，预定位置内每一属性必须分别成像并与另一属性分开。例如，典型地，将代表预定位置处温度的一个属性与代表相同位置处压力的另一属性分离成像。因此，基于这些属性的具体位置的诊断受限于显示预定位置处单个属性的能力。在地球科学领域，地震测深法用于勘探地球构成的地下地况。地下爆炸激发地震波，地震波类似于低频声波，在地表以下传播并可以被地震仪检测到。地震仪在给定时段内记录给定位置处(直射和反射)地震波的振幅。已知爆炸的时间和地点，可以计算通过内部的波的传播时间，并用其测量波在内部的速率。类似的技术可以用于海上油田或天然气勘探。在海上勘探中，船拖曳声源和水下水听器(hydrophone)。例如通过工作方式类似于气球爆裂的气动设备来产生低频(例如，50Hz)声波。声音从海底以下的岩层弹回，并由水听器采集。在其他应用中，由反射波映射隔油的地下沉积结构(例如断层和穹丘)。使用地震数据来分析地下地质结构(例如断层或其他地层学特征)与搜索地下矿物的解释器(interpreter)和水听器放置相关。地震数据道是声波从地下反射的记录。这些道可以被表示为A(x，y, t)，A(x，y, t)是表面位置(X，y)处的时间t的振幅。摆动显示是地震应用的基本图形表示，可以被显示为二维或三维图像。在二维图像上，通常，通过计算每一振幅的图形坐标(U，V)并针对每一道绘出连接这些坐标的多段折线，来对地震数据道的摆动显示成像。通常，如美国专利N0.7，013，218 (其全部内容被合并于此以作参考)所述，出于解释目的，对于给定摆动，可以用颜色填充振幅高于和/或低于给定参考振幅值的区域，以改善摆动显示，从而使由摆动显示所揭示的断层和其他地层学特征更容易识别。参考值以上或以下的振幅的颜色通常被分别称作正填充和负填充。颜色填充一般通过以下方式进行，(I)从由参考值确定的位置到由给定时间/深度处的振幅确定的位置，以给定颜色绘制水平线，或者(2)填充由参考线和振幅形成的多边形。图4到图6示出了由商业软件包产生的不同图像，所述商业软件包使用第一种方法产生地震数据的二维图像。图4是可变密度显示的图像。在该附图中，采集并处理地震数据来产生包括“体元(voxel) ”或体单元的三维体数据集合,从而每一体元可以由其8个角或中心之一的X, y, z坐标来标识。每一体元还代表与在具体位置处所测量或计算的物理属性相关联的数值数据值(属性)。地质学地震数据的示例包括:振幅、相位、频率和相似性。不同的数据值存储在不同的三维体数据集合中，其中，每一三维体数据集合代表不同数据值。当使用多个数据集合时，每个数据集合的数据值可以代表相同地理空间的不同物理参数和属性。作为示例，多个数据集合能够包括:地震体、温度体和含水饱和度体。地震体中的体元可以用(x，y，z，地震振幅)的形式来表示。温度体中的体元可以用(X，y, z，V)来表示。含水饱和度体中的体元可以用(X，y, z，％饱和度)的形式来表示。由这些体中每一项中的体元定义的物理或地理空间是相同的。然而，对于任何特定的空间位置O^ycZci),地震振幅将包含在地震体中，温度包含在温度体中，含水饱和度包含在含水饱和度体中。为了分析特定的地下地质结构(有时被称作“特征”或“事件”)，可以分别对来自不同三维体数据集合的信息进行成像，以分析所述特征或事件。图5是地震“摆动”显示的图像。此外，图6是图5 (摆动显示)和图4 (体元显示)的组合图像。在转让给兰德马克制图公司的美国专利N0.6，690，820中更详尽地描述了典型摆动或地震数据道与多个体元之间的关系，其全部内容合并于此作为参考。在图5中，用正填充和负填充显示地震摆动。 根据第一方法(绘制水平线)的颜色填充比第二方法(填充多边形)快，但是第一方法不可用于三维显示。两种方法通常使用计算机CPU来执行，而计算机CPU可能受寄存器数目的限制。该限制是一个重要瓶颈，大量地震振幅(波形)必须通过该瓶颈才能可视化。目前，使用二维图形图元(多段折线、线、填充多边形)的现有技术地震波形可视化技术不足以以交互式速率(意味着每秒至少十(10)帧)实时地产生地震数据道的三维体图像。然而，通常，已通过使用图形加速器或图形卡来改进图形显示，以处理和显示其他类型的图形数据。例如，转让给兰德马克制图公司的美国专利申请公开N0.2005-0237334-A1 (被合并于此以供参考)，使用图形卡来实时绘制体元数据。此外，同样转让给兰德马克制图公司的美国专利N0.7，076，735使用图形卡来绘制代表三维模型的图形数据。然而，如这里所述的传统可视化技术不能实时绘制地震数据道的三维体，以同时使用和进行分析。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于对代表波形体的地震数据道的三维体进行成像的系统和方法，来满足上述需要并克服现有技术中一个或多个缺陷。在一实施例中，本专利技术包括一种用于对代表波形体的地震数据道的三维体进行成像的方法，所述方法包括(i)创建三维采样探针，其中采样探针包括波形体的子体；(ii)使用图形加速器在显示设备上绘制采样探针图像的至少一部分，所述采样探针图像包括采样探针和波形体的交叉；以及(iii)响应于采样探针在波形体内的移动，重复绘制步骤，使得当采样探针穿过波形体时，以能够被感知为实时移动的足够快的速率来重新绘制所述采样探针图像。在另一实施例中，本专利技术包括一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，用于对代表波形体的地震数据道的三维体进行成像。所述指令可执行用于实现(i)创建三维采样探针，其中采样探针包括波形体的子体；(ii)使用图形加速器在显示设备上绘制采样探针图像的至少一部分，所述采样探针图像包括采样探针和波形体的交叉；以及(iii)响应于采样探针在波形体内的移动，重复绘制步骤，使得当采样探针穿过波形体时，以能够被感知为实时移动的足够快的速率来重新绘制所述采样探针图像。在另一实施例中，本专利技术包括一种用于对代表波形体的地震数据的三维体进行成像的方法，所述方法包括(i)获取与波形体交叉的显示设备中的像素的纹理坐标(s，t)；(ii)计算代表第一道振幅的像素纹理坐标(t)处的第一道的振幅；(iii)计算第一道振幅的纹理坐标(S) ；(iv)如果第一道振幅纹理坐标(S)等于像素纹理坐标(S)，则使用预置道颜色给所述像素着色；(V)计算代表第二道振幅的像素纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对代表波形体的地震数据道的三维体进行成像的方法，包括：创建三维采样探针，其中，所述采样探针包括波形体的子体；使用图形加速器在显示设备上绘制采样探针图像的至少一部分，所述图像包括采样探针和波形体的交叉，所述采样探针或所述波形体包括可视的地震数据道；以及响应于采样探针在波形体内的移动，重复绘制步骤，使得当采样探针穿过波形体时，以能够被感知为实时移动的足够快的速率来重新绘制所述采样探针图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔚开宏，肖恩·什皮采尔，
申请(专利权)人：哈利伯顿兰德马克绘图公司，
类型：发明
国别省市：