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基于生成对抗网络的岩心图像重构方法


技术摘要:
本发明涉及一种基于生成对抗网络的岩心图像重构方法,包括,获取岩心的核磁共振图像数据集,并对图像进行裁剪;用生成对抗网络(GAN)进行图像增强;采用Mask RCNN图像分割技术进行图像分割;输入三层卷积神经网络训练,构建数字岩心孔渗预测模型;等待损失函数收敛,获  全部
背景技术:
传统的岩石薄片图像鉴定以肉眼观察和描述为主,存在一系列问题,如实验周期 偏长、定量困难、效率较低、受主观影响较大等,在低孔隙度、低渗透率岩心条件下存在问题 很多,因此不能满足现场测井资料解释评价的需要。 通常核磁共振成像仪附带的图像处理软件,只有简单的显示功能和三维表面重建 功能,基于此类分析的结果存在准确度低,还原程度差等问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种基于生成对抗网络的岩心图像重构方法,通过对原始 横向弛豫时间T2(ms)图像的增强,得到清晰的岩心内部分布特征图像,并在此基础上使用 Mask  R-CNN图像分割技术,分离岩心内部目标和背景,有效还原真实岩心环境。 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于生成对抗网络的岩心图像 重构方法,包括: 步骤S1,获取岩心的核磁共振图像数据集,并对图像进行裁剪; 步骤S2,用生成对抗网络(GAN)进行图像增强,获得CIElab彩色空间; 步骤S3,采用Mask  RCNN图像分割技术进行图像分割; 步骤S4,输入三层卷积神经网络训练,构建数字岩心孔渗预测模型; 步骤S5,等待损失函数收敛,获得训练完的模型; 步骤S6,输入待测岩心样本数据至孔渗预测模型,得到孔隙度和渗透率。 基于三维卷积神经网络构建数字岩心孔渗预测模型的过程,包括: 步骤S41,通过卷积层识别输入数据的特征; 步骤S42,采用池化层简化卷积层输出维度; 步骤S43,输入全连接层。 卷积层的计算公式为:C=σ(Iω°b 1); 其中,σ表示激活函数,I表示输入图像灰度矩阵,ω表示卷积核,表示卷积操作,b 表示偏置项。 全连接层使用Softmax激励函数,进行分类。 步骤S5中,利用反向传播算法对设计的神经网络迭代训练,并优化训练全局参数 使网络输出损失函数值下降并收敛。 与现有技术相比,本发明的有益效果是:基于生成对抗网络(GAN)对原始横向弛豫 时间T2(ms)图像的增强,得到清晰的岩心内部分布特征图像;在此基础上使用Mask  R-CNN 图像分割技术,分离岩心内部目标和背景;通过机器学习算法对数据库进行训练,实现数字 3 CN 111583148 A 说 明 书 2/3 页 岩心孔渗参数的快速预测。 附图说明 图1为本发明基于生成对抗网络的岩心图像重构方法流程图; 图2为本发明孔渗预测模型构建过程的池化层池化结果示意图; 图3卷积神经网络模型的结构示意图; 图4测试数据孔隙度渗透率分布图; 图5测试数据累计误差分布图。
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