本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種全井眼測(cè)井圖像生成裝置。

背景技術(shù)：

石油勘探中需要對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析以獲得地質(zhì)儲(chǔ)層信息及工程技術(shù)資料。其中，電成像測(cè)井技術(shù)可以提供大量高分辨率、直觀的地層圖像信息，廣泛應(yīng)用于碳酸鹽巖、火山巖等復(fù)雜巖性的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。

現(xiàn)目前的電成像測(cè)井技術(shù)中，由于受電成像測(cè)井儀器結(jié)構(gòu)的限制，在獲取測(cè)井圖像時(shí)無法達(dá)到360°全井眼100％覆蓋，會(huì)在井周二維圖像上產(chǎn)生規(guī)則分布的空白條帶，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量?；诂F(xiàn)有技術(shù)獲得圖像進(jìn)行地層分析工作，會(huì)導(dǎo)致在對(duì)縫洞等儲(chǔ)層參數(shù)定量計(jì)算時(shí)可能產(chǎn)生較大的誤差，甚至錯(cuò)誤，給后續(xù)工作帶來極大困擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明的目的在一種全井眼測(cè)井圖像生成裝置，應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲得目標(biāo)窗口范圍內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)；

灰度化模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)測(cè)井電成像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像；

中心點(diǎn)選取模塊，用于在灰度圖像確定待填充區(qū)域，并在所述待填充區(qū)域上選取一填充中心點(diǎn)；

待填充塊選取模塊，用于基于所述填充中心點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的圖像紋理特征確定一待填充塊；

篩選模塊，用于基于該待填充塊的大小在所述灰度圖像中選取多個(gè)候選填充塊，并基于該待填充塊的平均像素灰度計(jì)算得到所述多個(gè)候選填充塊與所述待填充塊的相似度，選取一與該待填充塊相似度最高的候選填充塊作為最優(yōu)填充塊；

填充模塊，用于使用所述最優(yōu)填充塊對(duì)該待填充塊進(jìn)行圖像填充；

循環(huán)模塊，用于控制上述模塊重復(fù)確定所述待填充塊并進(jìn)行圖像填充的步驟，對(duì)所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)的所有待填充區(qū)域進(jìn)行圖像填充。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述灰度化模塊進(jìn)行灰度化處理的方式，包括：

在所述測(cè)井電成像數(shù)據(jù)上選取未進(jìn)行灰度化處理的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所述未進(jìn)行灰度化處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一灰度化處理得到灰度圖像。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述中心點(diǎn)選取模塊選取所述填充中心點(diǎn)的方式，包括：

在所述灰度圖像上選取空白的區(qū)域作為待填充區(qū)域；

基于像素點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍內(nèi)的像素點(diǎn)置信度及像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)計(jì)算所述待填充區(qū)域邊界點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，選取一優(yōu)先級(jí)最高的邊界點(diǎn)作為填充中心點(diǎn)。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述紋理特征由所述填充中心點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的像素平均梯度模值表征；所述待填充塊選取模塊包括：

梯度模值計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述填充中心點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的像素平均梯度模值；

選取子模塊，用于基于所述像素平均梯度模值，以所述填充中心點(diǎn)為中心確定一待填充塊的大小。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述篩選模塊包括：

候選填充塊生成子模塊，用于在所述填充中心點(diǎn)周圍一預(yù)設(shè)搜索范圍內(nèi)的已填充區(qū)域中，選取多個(gè)與該待填充塊大小相同的候選填充塊；

灰度差異篩選子模塊，用于從多個(gè)所述候選填充塊中篩選剔除與所述待填充區(qū)域的灰度差異大于預(yù)設(shè)灰度差異閾值的候選填充塊；

相似度篩選子模塊，用于在篩選后的所述候選填充塊中選取一與所述待填充塊相似度最高的候選填充塊作為最優(yōu)填充塊。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述灰度差異篩選子模塊進(jìn)行灰度差異篩選的方式，包括：

計(jì)算所述待填充塊中已有灰度值的像素點(diǎn)的平均像素灰度，及多個(gè)所述候選填充塊中像素點(diǎn)的平均像素灰度；

計(jì)算多個(gè)所述候選填充塊的平均像素灰度與所述待填充塊的平均像素灰度之差的絕對(duì)值，并剔除所述絕對(duì)值大于一預(yù)設(shè)灰度差異閾值的候選填充塊。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述候選填充塊與所述待填充塊相似度通過一空間加權(quán)灰度距離表征；所述相似度篩選子模塊選取所述最優(yōu)填充塊的方式，包括：

針對(duì)所述待填充區(qū)域中已有灰度值的每個(gè)像素點(diǎn)，計(jì)算所述像素點(diǎn)與所述候選填充塊中位置對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰度差，獲得所述待填充區(qū)域與所述候選填充塊的灰度距離；

采用所述待填充區(qū)域與所述候選填充塊中對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的空間距離，對(duì)所述灰度距離進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，獲得所述待填充區(qū)域與所述候選填充塊的空間加權(quán)灰度距離，并將于所述待填充塊的空間加權(quán)灰度距離最小的候選填充塊作為所述最優(yōu)填充塊。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述填充模塊進(jìn)行圖像填充的方式，包括：

使用所述最優(yōu)填充塊的圖像數(shù)據(jù)對(duì)所述待填充塊進(jìn)行圖像填充；

根據(jù)所述最優(yōu)填充塊與所述待填充區(qū)域的灰度距離，計(jì)算更新獲得所述待填充區(qū)域被填充后的像素點(diǎn)的置信度。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述裝置還包括：

圖像濾波模塊，用于通過二次函數(shù)擬合法對(duì)所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)填充完成的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，輸出濾波后所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)各像素點(diǎn)的灰度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，在上述裝置中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于：

將所述目標(biāo)窗口在測(cè)井電成像數(shù)據(jù)中移動(dòng)一預(yù)設(shè)步長(zhǎng)，并獲取所述目標(biāo)窗口內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像填充。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的全井眼測(cè)井圖像生成裝置，可以根據(jù)圖像的紋理特征自適應(yīng)地選擇適當(dāng)?shù)拇笮√畛鋲K，并基于像素點(diǎn)灰度及像素點(diǎn)距離篩選出最優(yōu)填充塊進(jìn)行圖像填充。在對(duì)復(fù)雜多變的地層圖像進(jìn)行處理時(shí)，獲得的灰度圖像數(shù)據(jù)精確度及可靠性更強(qiáng)，且計(jì)算效率更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)處理設(shè)備示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的全井眼測(cè)井圖像生成裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的目標(biāo)窗口示意圖；

圖4為圖2所示待填充塊選取模塊的子模塊示意圖；

圖5為圖2所示篩選模塊的子模塊示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像處理效果展示圖。

圖標(biāo)：100-數(shù)據(jù)處理設(shè)備；110-全井眼測(cè)井圖像生成裝置；120-存儲(chǔ)器；130-處理器；111-數(shù)據(jù)獲取模塊；112-灰度化模塊；113-中心點(diǎn)選取模塊；114-待填充塊選取模塊；1141-梯度模值計(jì)算子模塊；1142-選取子模塊；115-篩選模塊；1151-候選填充塊生成子模塊；1152-灰度差異篩選子模塊；1153-相似度篩選子模塊；116-填充模塊；117-循環(huán)模塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備100。本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備100可以是，但不限于，服務(wù)器、個(gè)人電腦(personal computer，PC)、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、工作站、工控機(jī)等。

所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備100包括全井眼測(cè)井圖像生成裝置110、存儲(chǔ)器120及處理器130。

所述存儲(chǔ)器120及處理器130各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號(hào)線實(shí)現(xiàn)電性連接。所述全井眼測(cè)井圖像生成裝置110包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器120中或固化在所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備100的操作系統(tǒng)(operating system，OS)中的軟件功能模塊。所述處理器130用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器120中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如所述全井眼測(cè)井圖像生成裝置110所包括的軟件功能模塊及計(jì)算機(jī)程序等。

其中，所述存儲(chǔ)器120可以是，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)，只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory，ROM)，可編程只讀存儲(chǔ)器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲(chǔ)器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，電可擦除只讀存儲(chǔ)器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存儲(chǔ)器120用于存儲(chǔ)程序，所述處理器130在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)施例提供了一種應(yīng)用于圖1所示數(shù)據(jù)處理設(shè)備100的全井眼測(cè)井圖像生成裝置110，所述裝置包括數(shù)據(jù)獲取模塊111、灰度化模塊112、中心點(diǎn)選取模塊113、待填充塊選取模塊114、篩選模塊115、填充模塊116及循環(huán)模塊117。

所述數(shù)據(jù)獲取模塊111用于獲得目標(biāo)窗口范圍內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)。

具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D3，測(cè)井電成像數(shù)據(jù)為寬度一定，長(zhǎng)度沿測(cè)井延伸方向增加的數(shù)據(jù)集。在本實(shí)施例中，在所述測(cè)井電成像數(shù)據(jù)上確定一延伸深度為預(yù)設(shè)窗長(zhǎng)的目標(biāo)窗口，獲取所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)窗長(zhǎng)可以設(shè)置為0.5m。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)獲取模塊111將所述目標(biāo)窗口在測(cè)井電成像數(shù)據(jù)中移動(dòng)一預(yù)設(shè)步長(zhǎng)，并獲取所述目標(biāo)窗口內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像填充。請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D3，當(dāng)對(duì)所述目標(biāo)窗口內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)處理完成后，所述數(shù)據(jù)獲取模塊111將所述目標(biāo)窗口在測(cè)井電成像數(shù)據(jù)中移動(dòng)一預(yù)設(shè)步長(zhǎng)，并對(duì)移動(dòng)后所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在本實(shí)施例中，所述步長(zhǎng)可以設(shè)置為0.25m，每次所述目標(biāo)窗口移動(dòng)后，所述目標(biāo)窗口范圍中的數(shù)據(jù)是有一半是已經(jīng)處理過的，如此在進(jìn)行圖像補(bǔ)全時(shí)可以保證補(bǔ)全部分的置信度。

所述灰度化模塊112，用于對(duì)所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)測(cè)井電成像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像。

具體地，所述灰度化模塊112在所述測(cè)井電成像數(shù)據(jù)上選取未進(jìn)行灰度化處理的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所述未進(jìn)行灰度化處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一灰度化處理得到灰度圖像。歸一化公式如下：

其中：r_ij表示所述目標(biāo)窗口中第i行、第j列像素點(diǎn)的測(cè)井電成像數(shù)據(jù)；r_min、r_max分別表示所述目標(biāo)窗口內(nèi)測(cè)井電成像數(shù)據(jù)的最小值、最大值；L表示設(shè)定的圖像灰度級(jí)別，一般為256。由于測(cè)井電成像數(shù)據(jù)一般遠(yuǎn)大于255，故所述灰度化模塊112選取大于255的值進(jìn)行歸一灰度化處理；小于255為已經(jīng)過灰度化處理的數(shù)據(jù)，則所述灰度化模塊112不再做處理。I_ij表示所述目標(biāo)窗口中已經(jīng)過灰度化處理后第i行、第j列像素點(diǎn)的灰度值。

所述中心點(diǎn)選取模塊113用于在灰度圖像確定待填充區(qū)域，并在所述待填充區(qū)域上選取一填充中心點(diǎn)。

具體地，在本實(shí)施例中，所述中心點(diǎn)選取模塊113按照從左至右的順序在所述灰度圖像上選取空白的區(qū)域作為待填充區(qū)域。

基于像素點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍內(nèi)的像素點(diǎn)置信度及像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)計(jì)算所述待填充區(qū)域邊界點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，所述中心點(diǎn)選取模塊113選取一優(yōu)先級(jí)最高的邊界點(diǎn)作為填充中心點(diǎn)。

在本實(shí)施例中，記所述邊界點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)值P(p)，P(p)值越大，優(yōu)先級(jí)越高，所述中心點(diǎn)選取模塊113從所述邊界點(diǎn)中選取P(p)最大的點(diǎn)作為所述填充中心點(diǎn)。

優(yōu)先級(jí)P(p)計(jì)算公式如下：

P(p)＝e^C(p)-1[w+(1-w)*D(p)]，

其中，P(p)表示p點(diǎn)優(yōu)先級(jí)的值；C(p)表示預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍的置信度值；D(p)表示待填充塊的數(shù)據(jù)值；w表示規(guī)則化參數(shù)，滿足0<w<1，在本實(shí)施例中，w的值可以取0.7。

在上述公式中C(p)及D(p)的計(jì)算方式如下：

假設(shè)有局部圖像I，預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍為Ω，所述待填充區(qū)域的邊界線為δΩ，已知區(qū)域?yàn)棣?φ＝I-Ω)，待填充區(qū)域內(nèi)沿邊界線的方形預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍為Ψp，邊界點(diǎn)p在邊界線δΩ上。則有：

其中：

C(p)表示預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍的置信度值；C(q)表示預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍內(nèi)像素點(diǎn)的置信度值，初始化時(shí)，預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)的置信度值為0，已知區(qū)域中的每個(gè)像素點(diǎn)的置信度值為1。

D(p)表示預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍像素的數(shù)據(jù)值；|Ψ_p|表示預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算范圍Ψp的面積(即像素點(diǎn)的個(gè)數(shù))，在本實(shí)施例中，Ψp可以設(shè)置為13*13的像素區(qū)域；a表示標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)(對(duì)于典型的灰度圖像a＝255)；n_p表示在p點(diǎn)處與填充區(qū)域邊界垂直的單位向量；表示p點(diǎn)梯度方向的垂直方向，也稱為等照度線向量，計(jì)算公式為：

I_x和I_y分別表示像素點(diǎn)p在x和y方向上的偏微分。

所述待填充塊選取模塊114用于基于所述填充中心點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的圖像紋理特征確定一待填充塊。

具體地，所述紋理特征由所述填充中心點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的平均梯度模值表征，平均梯度模值小的區(qū)域，圖像比較平滑，平均梯度模值較大的區(qū)域，圖像包含比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和紋理信息。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，所述待填充塊選取模塊114包括梯度模值計(jì)算子模塊1141及選取子模塊1142。

所述梯度模值計(jì)算子模塊1141用于計(jì)算所述填充中心點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的像素平均梯度模值。

在本實(shí)施例中，記所述預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)的像素梯度的模值為其計(jì)算公式如下：

其中：表示方形領(lǐng)域的平均梯度模值；ε表示預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍的邊長(zhǎng)，φ(i,j)表示預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍第i行、第j列的灰度值，i、j滿足1≤i≤ε、1≤j≤ε。

當(dāng)預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍內(nèi)圖像中包含豐富的紋理細(xì)節(jié)和邊緣時(shí)，選取較小的填充塊進(jìn)行圖像填充，而對(duì)于較平滑圖像選擇較大的填充塊進(jìn)行圖像填充可以過得更加可靠的匹配結(jié)果。

在本實(shí)施例中，需要選取一以所述填充中心點(diǎn)為中心的方形區(qū)域作為所述待填充塊，則所述待填充塊的邊長(zhǎng)應(yīng)選擇為一大于1的奇數(shù)。同時(shí)，為防止所述待填充塊過大導(dǎo)致的計(jì)算錯(cuò)誤，經(jīng)發(fā)明人反復(fù)研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所述待填充塊的邊長(zhǎng)限定在3～13之間時(shí)具有最好的圖像處理效果，即待填充塊的大小包括：3x3、5x5、7x7、9x9、11x11、13x13。

故在本實(shí)施例中，所述梯度模值計(jì)算子模塊1141以所述待填充塊的最大范圍值為所述預(yù)設(shè)紋理檢測(cè)范圍值，即在計(jì)算時(shí)取ε值為13。

所述選取子模塊1142用于基于所述像素平均梯度模值，以所述填充中心點(diǎn)為中心確定一待填充塊的大小。

在本實(shí)施例中，經(jīng)發(fā)明人大量研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，根據(jù)所述梯度模值計(jì)算子模塊1141得出的所述像素平均梯度模值，可以通過一分段函數(shù)確定待填充塊的邊長(zhǎng)，分段函數(shù)如下：

所述篩選模塊115用于基于該待填充塊的大小在所述灰度圖像中選取多個(gè)候選填充塊，并基于該待填充塊的平均像素灰度計(jì)算得到所述多個(gè)候選填充塊與所述待填充塊的相似度，選取一與該待填充塊相似度最高的候選填充塊作為最優(yōu)填充塊。

具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D5，所述篩選模塊115包括候選填充塊生成子模塊1151、灰度差異篩選子模塊1152及相似度篩選子模塊1153。

所述候選填充塊生成子模塊1151用于在所述填充中心點(diǎn)周圍一預(yù)設(shè)搜索范圍內(nèi)的已填充區(qū)域中，選取多個(gè)與該待填充塊大小相同的候選填充塊。

在本實(shí)施例中，以所述填充中心點(diǎn)為中心，所述候選填充塊生成子模塊1151在一預(yù)設(shè)搜索范圍內(nèi)根據(jù)與所述填充中心點(diǎn)以由近到遠(yuǎn)的策略，搜索已填充區(qū)域中與所述待填充塊大小相同的像素塊作為候選填充塊。在本實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)搜索范圍可以設(shè)置為100x100像素范圍，所述候選填充塊生成子模塊1151在所述預(yù)設(shè)搜索范圍中，以5像素單位為搜索步長(zhǎng)搜索該預(yù)設(shè)搜索范圍，生成多個(gè)所述候選填充塊。

所述灰度差異篩選子模塊1152用于從多個(gè)所述候選填充塊中篩選剔除與所述待填充區(qū)域的灰度差異大于預(yù)設(shè)灰度差異閾值的候選填充塊。

具體地，所述灰度差異為所述候選填充塊的平均像素灰度與所述待填充塊的平均像素灰度之差。在本實(shí)施例中，記所述待填充塊平均像素灰度為G_p，計(jì)算公式如下，

其中：p表示所述填充中心點(diǎn)，G_p表示p點(diǎn)為中心的待填充塊已有灰度值像素點(diǎn)的平均像素灰度；ε表示所述待填充塊選取模塊114確定的所述待填充塊的邊長(zhǎng)；p_ij表示所述待填充塊中第i行、第j列像素灰度值；g(i,j)表示所述待填充塊內(nèi)第i行、第j列像素是否參與平均像素灰度計(jì)算，g(i,j)＝0參與計(jì)算，g(i,j)＝1不參與計(jì)算；i、j滿足1≤i≤ε、1≤j≤ε；n、m表示所述待填充塊中參與平均像素灰度計(jì)算的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，滿足1<n_m<ε²。

在本實(shí)施例中，記所述候選填充塊平均像素灰度為G_k，所述灰度差異篩選子模塊1152計(jì)算出每個(gè)所述候選填充塊的平均像素灰度G_k與所述待填充塊已有灰度信息的平均像素灰度G_p之差的絕對(duì)值G_kp計(jì)算公式如下，

G_kp＝|G_k-G_p|

其中：G_k表示第k個(gè)候選填充塊的平均像素灰度；G_kp表示第k個(gè)候選填充塊平均像素灰度與待填充塊平均像素灰度的差。f_k(i,j)表示第k個(gè)候選塊的第i行、第j列像素點(diǎn)的灰度值；i、j滿足0<i≤ε、0<j≤ε；ε表示待填充塊與候選填充塊的邊長(zhǎng)。

將G_kp與一預(yù)設(shè)灰度差異閾值TG進(jìn)行比較，若G_kp大于設(shè)定的所述灰度差異閾值TG，則所述灰度差異篩選子模塊1152剔除該候選填充塊；如果G_kp小于設(shè)定的所述灰度差異閾值TG，則所述灰度差異篩選子模塊1152保留該候選填充塊。

如此，通過G_kp從候選填充塊中篩選出灰度差異較小的候選填充塊作為可預(yù)計(jì)算的候選填充塊，剔除掉大部分灰度差異較大的候選填充塊，為下步更精細(xì)的候選填充塊優(yōu)選縮小范圍，極大提高計(jì)算效率。

經(jīng)發(fā)明人反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TG取10時(shí)可以最有效的進(jìn)行所述候選填充塊的剔除，故在本實(shí)施例中，所述灰度差異閾值TG的值可以設(shè)置為10。

所述相似度篩選子模塊1153用于在篩選后的所述候選填充塊中選取一與所述待填充塊相似度最高的候選填充塊作為最優(yōu)填充塊。

具體地，在本實(shí)施例中，所述候選填充塊與所述待填充塊相似度通過一空間加權(quán)灰度距離表征。

所述空間加權(quán)灰度距離根據(jù)所述候選填充塊與所述待填充塊的灰度距離計(jì)算獲得，記所述灰度距離為GD，計(jì)算公式如下：

其中：d(Ψ_p,Ψ_q)表示候選填充塊Ψ_q與待填充塊Ψ_p之間的灰度距離；ε表示待填充塊與候選填充塊的邊長(zhǎng)；p_ij、q_ij分別表示待填充塊和候選填充塊內(nèi)第i行、第j列像素灰度值；f(i,j)表示待填充塊內(nèi)第i行、第j列像素是否參與相似度計(jì)算，f(i,j)＝0參與計(jì)算，f(i,j)＝1不參與計(jì)算；ω(p_ij,q_ij)表示待填充塊和候選塊填充內(nèi)第i行、第j列像素的空間距離；i、j滿足0<i≤ε、0<j≤ε；分別為在搜索區(qū)域內(nèi)點(diǎn)坐標(biāo)，滿足

獲得所述灰度距離后，所述相似度篩選子模塊1153以像素點(diǎn)空間距離的倒數(shù)作為加權(quán)因子對(duì)所述灰度距離進(jìn)行加權(quán)計(jì)算獲得所述空間加權(quán)灰度距離，計(jì)算公式如下：

所述空間加權(quán)灰度距離越小則該候選填充塊與所述待填充塊之間的相似度越高。所述相似度篩選子模塊1153選取所述候選填充塊中與所述待填充塊空間加權(quán)灰度距離最小的候選填充塊作為最優(yōu)填充塊。

在本實(shí)施例中，采用所述空間加權(quán)灰度距離來度量所述待填充塊與所述候選填充塊相似度法，不僅考慮了灰度值的相似性，還考慮了待填充塊與候選塊的各自像素點(diǎn)之間灰度值的變化關(guān)系，采用這種方法優(yōu)選的匹配塊更加精確。

所述填充模塊116用于選取一與該待填充塊相似度最高的候選填充塊對(duì)該待填充塊進(jìn)行圖像填充。

所述填充模塊116使用所述最優(yōu)填充塊的圖像數(shù)據(jù)對(duì)所述待填充塊進(jìn)行圖像填充。

在填充后，所述填充模塊116根據(jù)所述最優(yōu)填充塊與所述待填充區(qū)域的灰度距離，計(jì)算更新獲得所述待填充區(qū)域被填充后的像素點(diǎn)置信度，計(jì)算公式如下：

其中：如果最優(yōu)填充塊對(duì)應(yīng)的灰度距離GD小于一設(shè)定的灰度距離閾值μ，則新填充像素點(diǎn)的置信度值為1，認(rèn)為完全可信；若最優(yōu)填充塊的GD值大于設(shè)定的所述灰度距離閾值μ，新填充像素點(diǎn)的置信度值用最優(yōu)填充塊的置信度值進(jìn)行更新。在本實(shí)施例中，灰度距離閾值μ可以設(shè)置為3。

所述循環(huán)模塊117用于控制上述模塊重復(fù)確定所述待填充塊并進(jìn)行圖像填充的步驟，對(duì)所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)的所有待填充區(qū)域進(jìn)行圖像填充。

進(jìn)一步地，所述裝置還可以包括圖像濾波模塊。

所述圖像濾波模塊用于對(duì)填充完成的灰度圖像采用五點(diǎn)二次函數(shù)擬合法對(duì)所述目標(biāo)窗口內(nèi)的灰度圖像進(jìn)行濾波，輸出濾波后所述目標(biāo)窗口范圍內(nèi)各像素點(diǎn)的灰度數(shù)據(jù)。

基于上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明提供的全井眼測(cè)井圖像生成裝置110相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)可以根據(jù)圖像的紋理特征自適應(yīng)地選擇適當(dāng)?shù)奶畛鋲K，并基于所述空間加權(quán)灰度距離準(zhǔn)確的選取最優(yōu)填充塊。在對(duì)復(fù)雜多變的地層圖像進(jìn)行處理時(shí)，獲得的灰度圖像，數(shù)據(jù)精確度及可靠性更強(qiáng)，其計(jì)算效率更高。請(qǐng)參照?qǐng)D6，通過本發(fā)明提供的全井眼測(cè)井圖像生成裝置110對(duì)測(cè)井圖像進(jìn)行處理，準(zhǔn)確清晰地補(bǔ)全的測(cè)井圖像的空白，使勘測(cè)人員能夠從處理后的測(cè)井圖像中更準(zhǔn)確的對(duì)地層構(gòu)造進(jìn)行分析。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。