CN111208567B - 一种矿层成像方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿层成像方法、设备及计算机可读存储介质，所述方法包括：根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息，应用本发明实施例提供的方法能够对矿层进行准确成像，尤其是对矿层中的异常体进行准确成像，获取异常体的几何分布信息。
Description
技术领域
本发明涉及矿井及地下空间勘测技术领域，尤其涉及一种矿层成像方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在煤矿开采过程中，常因遇到未探明的异常地质体，使开采技术复杂化、开采成本增加、可开采煤炭储量降低，甚至导致灾难性事故频发，并使井下开采人员的生命安全受到威胁，造成巨大经济损失。因此在开采之前，在矿井进行槽波探测是探明煤层内构造的有效手段之一。
目前国内外特厚煤层槽波透射层析成像通常采用二维矩形或者正方形网格剖分方法，以震源到接收点的直线路径计算旅行时，因此在层析成像时因垂直煤层的速度扰动造成的旅行时变化被忽略，造成成像结果不准确。
实用新型发明内容
本发明实施例提供了一种矿层成像方法、设备及计算机可读存储介质，具有对矿层进行准确成像的特点。
本发明一方面提供一种矿层成像方法，所述方法包括：根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息。
在一可实施方式中，所述根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息，包括：根据炮集记录获得矿层和围岩的地震波速度信息；基于所述矿层和围岩的地震波速度信息，通过斯奈尔定律计算所述矿层和围岩的全反射角信息。
在一可实施方式中，所述根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体，包括：在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，所述第一射线和第二射线的方向相对；根据第一步长，确定分别与所述第一射线和第二射线平行的多条平行射线；将所述多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体；在第二平面，根据第二步长确定剖分线；将所述剖分线延伸至第一方向，以对所述多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体；其中，所述第一方向和所述第一平面平行，所述第二方向和所述第二平面平行，且所述第一方向和所述第二方向互相垂直，所述第一平面和所述第二平面互相垂直。
在一可实施方式中，所述对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息，包括：对所述等间隔的多个菱形剖分体参数化，获得慢度模型；对所述慢度模型中的所述等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型；根据射线路径和所述校正慢度模型确定对应所述射线路径的理论旅行时间；根据实际旅行时间和所述理论旅行时间对所述校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型；基于所述目标慢度模型确定为成像结果。
在一可实施方式中，所述对所述慢度模型中的所述等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型，包括：在第三平面上，在激发点根据所述第一步长和全反射角信息，确定多个同心圆弧；将所述多个同心圆弧延伸至第三方向，获得多个校正剖分体；将所述校正剖分体确定为所述校正慢度模型；其中，所述第三平面垂直所述第一平面且垂直所述第二平面。
在一可实施方式中，所述根据实际旅行时间和所述理论旅行时间的差异值，对所述慢度模型进行修改，获得目标慢度模型，包括：将所述实际旅行时间和所述理论旅行时间进行对比，获得所述差异值；判断所述差异值是否超过差异阈值；当所述差异值超过所述差异阈值时，对所述慢度模型进行修改；当所述差异值不超过所述差异阈值时，将所述慢度模型确定为目标慢度模型。
在一可实施方式中，所述基于所述目标慢度模型确定为成像结果，包括：将所述目标慢度模型转换为速度模型；将所述速度模型确定为速度成像结果。
在一可实施方式中，所述方法还包括：基于所述速度成像结果确定速度参数；基于所述速度参数对所述多个校正剖分体进行三维显示，获得三维成像结果。
本发明另一方面提供一种矿层成像设备，所述设备包括：确定模块，用于根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；剖分模块，用于根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；校正模块，用于对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息。
在一可实施方式中，所述确定模块，包括：获得子模块，用于根据炮集记录获得矿层和围岩的地震波速度信息；计算子模块，用于基于所述矿层和围岩的地震波速度信息，通过斯奈尔定律计算所述矿层和围岩的全反射角信息。
在一可实施方式中，所述剖分模块，包括：第一确定子模块，用于在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，所述第一射线和第二射线的方向相对；所述第一确定子模块，还用于根据第一步长，确定分别与所述第一射线和第二射线平行的多条平行射线；延伸子模块，用于将所述多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体；所述第一确定子模块，还用于在第二平面，根据第二步长确定剖分线；延伸子模块，用于将所述剖分线延伸至第一方向，以对所述多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体；其中，所述第一方向和所述第一平面平行，所述第二方向和所述第二平面平行，且所述第一方向和所述第二方向互相垂直，所述第一平面和所述第二平面互相垂直。
在一可实施方式中，所述校正模块，包括：参数化子模块，用于对所述等间隔的多个菱形剖分体参数化，获得慢度模型；校正子模块，用于对所述慢度模型中的所述等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型；第二确定子模块，用于根据射线路径和所述校正慢度模型确定对应所述射线路径的理论旅行时间；修改子模块，用于根据实际旅行时间和所述理论旅行时间对所述校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型；所述第二确定子模块，还用于基于所述目标慢度模型确定为成像结果。
在一可实施方式中，所述校正子模块，包括：确定单元，用于在第三平面上，在激发点根据所述第一步长和全反射角信息，确定多个同心圆弧；延伸单元，用于将所述多个同心圆弧延伸至第三方向，获得多个校正剖分体；所述确定单元，还用于将所述校正剖分体确定为所述校正慢度模型；其中，所述第三平面垂直所述第一平面且垂直所述第二平面。
在一可实施方式中，所述修改子模块，包括：对比单元，用于将所述实际旅行时间和所述理论旅行时间进行对比，获得所述差异值；判断单元，用于判断所述差异值是否超过差异阈值；修改单元，用于当所述差异值超过所述差异阈值时，对所述慢度模型进行修改；第二确定单元，用于当所述差异值不超过所述差异阈值时，将所述慢度模型确定为目标慢度模型。
在一可实施方式中，所述第一确定单元，还用于将所述目标慢度模型转换为速度模型；所述第一确定单元，还用于将所述速度模型确定为速度成像结果。
在一可实施方式中，所述设备还包括：确定模块，用于基于所述速度成像结果确定速度参数；显示模块，用于基于所述速度参数对所述多个校正剖分体进行三维显示，获得三维成像结果。
本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，当所述指令被执行时用于执行上述任一项所述的矿层成像方法。
本发明实施例提供的矿层成像方法、设备及计算机可读存储介质用于对矿层进行准确成像，尤其是对矿层中的异常体进行准确成像，当需要获得三维的矿层结构时，本方法能够获取异常体的几何分布信息。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
图1为本发明实施例一种矿层成像方法的实现流程示意图；
图2为本发明实施例一种矿层成像方法矿层剖分的实现流程示意图；
图3为本发明实施例一种三维场景的示意图；
图4为本发明实施例所示三维场景对应的正视图；
图5为本发明实施例所示三维场景对应的侧视图；
图6为本发明实施例一种矿层成像方法参数校正的实现流程示意图；
图7为本发明实施例所示三维场景对应的计算示意图；
图8为本发明实施例所示三维场景对应的水平切面图径向校正网格图；
图9为本发明实施例所示三维场景对应的沿着径向方向计算网格剖分示意图；
图10为本发明实施例一种矿层成像设备的实现流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一种矿层成像方法的实现流程示意图。
参见图1，本发明实施例一方面提供一种矿层成像方法，方法包括：步骤101，根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；步骤 102，根据矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；步骤103，对等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息。
本发明实施例提供的矿层成像方法用于对矿层进行准确成像，尤其是对矿层中的异常体进行准确成像，获取其中的异常体信息，当需要获得三维的矿层结构时，应用本方法还能够对三维的矿层结构进行准确成像，获取异常体的几何分布信息。本方法能够解决层析成像结果不能准确反应异常体分布信息和成像差的问题。其中，本发明实施例中所指代的矿层可以是煤层，本方法尤其适用于特厚煤层，如厚度大于等于20 米的煤矿。进一步的，本发明实施例所指矿层还可以是其他矿层。该方法需要满足的条件是，矿层的纵波速度低于围岩的纵波速度且矿层的横波速度低于围岩的横波速度，其中，围岩包括顶板围岩和底板围岩。在满足该条件的基础上，矿层可以为任意矿层。
本方法包括，根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息。地震波速度信息包括顶板围岩、底板围岩及矿层的纵波波速和横波波速。通过对顶板围岩、底板围岩及矿层的纵波波速和横波波速进行计算，能够获得矿层和围岩的全反射角信息，即射线在通过矿层传播到围岩时，通过围岩将射线全反射时所形成的角度。通过本方法能够充分利用炮集记录，获得围岩和矿层的速度信息以求得的全反射角信息，使已知条件内嵌于层析成像投影函数中。
本方法还包括，根据矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体。通过全反射角信息，能够确定入射射线和反射射线，通过对入射射线和反射射线进行平行复制，能够获得若干平行的入射复制射线和平行反射复制射线，通过若干平行的入射射线和平行反射射线，能够将全反射角信息所在平面剖分成若干个平面菱形，进一步的，若需要获得三维的立体菱形柱，可以将平面菱形进行拉伸，即可获得三维结构的立体菱形柱。根据实际需要，菱形剖分体即可指代平面菱形，也可以指代立体菱形柱。槽波射线与菱形剖分体的边线平行，能够满足菱形剖分体的长度与槽波射线经过的路径相同，不用单独计算射线路径，节省计算时间；将垂直于矿层的速度扰动按菱形剖分体进行了剖分。
本方法还包括，对等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息。当菱形剖分体为立体时，通过对多个菱形剖分体进行校正，克服了射线路径斜穿未校正的菱形剖分体时路径长度变化造成的问题，能够使震源与任一接收点的射线路径始终与菱形剖分体的边线平行，避免长度变化，使从而提高了成像结果的准确性，成像效果好。
在本发明实施例中，步骤101，根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息，包括：首先，根据炮集记录获得矿层和围岩的地震波速度信息；然后，基于矿层和围岩的地震波速度信息，通过斯奈尔定律计算矿层和围岩的全反射角信息。
本方法包括根据炮集记录获得矿层和围岩的地震波速度信息。炮集记录为同一炮点各道记录的集合,用于与同一反射点的其它各炮叠加记录。通过炮集记录中不同震相初至时间能够计算顶板围岩、底板围岩及矿层的纵波波速和横波波速。
本方法还包括：基于矿层和围岩的地震波速度信息，通过斯奈尔定律计算矿层和围岩的全反射角信息。需要补充的是，在一般情况下，围岩包括底板围岩和顶板围岩，波在顶板围岩中的速度信息与波在底板围岩中的速度信息不同，一般情况下，在顶板围岩中的速度略小于在底板围岩中的速度，即导致向顶板入射的波全反射临界角大于向底板入射的波全反射临界角。但由于在一般情况下，顶底板围岩速度接近，因此可以认为向顶板入射的波全反射临界角与向底板入射的波全反射临界角近似相等，在取值时，本方法通过斯奈尔定律计算获得的全反射角信息，可以预设只计算向顶板入射的波全反射临界角，并将向顶板入射的波全反射临界角确定为全反射角信息；也可以预设只计算向底板入射的波全反射临界角，并将向低板入射的波全反射临界角确定全反射角信息；还可以通过取两个全反射临界角的平均值或根据两个全反射临界角预设系数以确定本发明实施例所指代的全反射角信息。其中，斯奈尔定律为： a＝arcsin(Vp2/Vp1)。其中，a为反射角，Vp2为矿层的纵波速度，VP1 为顶板围岩或底板围岩的纵波速度。
图2为本发明实施例一种矿层成像方法矿层剖分的实现流程示意图。
参见图2，在本发明实施例中，步骤102，根据矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体，包括：步骤1021，在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，第一射线和第二射线的方向相对；步骤1022，根据第一步长，确定分别与第一射线和第二射线平行的多条平行射线；步骤1023，将多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体；步骤1024，在第二平面，根据第二步长确定剖分线；步骤1025，将剖分线延伸至第一方向，以对多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体；其中，第一方向和第一平面平行，第二方向和第二平面平行，且第一方向和第二方向互相垂直，第一平面和第二平面互相垂直。
为方便理解，参考如图3所述的示意图。图3为本发明实施例一种三维场景的示意图。在图3中，包括有顶板围岩301、矿层302和底板围岩303，其中，矿层选为煤层。在该方法中，将与xoz所在平面平行的任意平面确定为第一平面，将与zoy所在平面平行的任意平面确定为第二平面，将与xoy所在平面平行的任意平面确定为第三平面。其中，将x轴所指方向确定为第一方向，将y轴所指方向确定为第二方向，将 z轴所指方向确定为第三方向。进一步的，将震源排列方向和接收排列方向均预设为y轴所示的第二方向。
本方法包括，在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，第一射线和第二射线的方向相对。在第一平面内，将沿着震源排列到接收排列垂线方向为初始射线方向，即，可以将AH确定为初始射线方向。将对应全反射角信息的入射光线和反射光线分别确定为第一射线和第二射线。
本方法还包括，根据第一步长，确定分别与第一射线和第二射线平行的多条平行射线。第一步长为预设步长，可以根据实际需求进行预设。通过预设步长，在位于第一平面的矿层上，确定多条平行射线，即如图4所示，图4为本发明实施例所示三维场景对应的正视图。在BGFC所的平面上，根据步长等间隔画多条平行第一射线的平行线和平行第二射线的平行线。该在图中，数字123…可以理解为预设的第一步长。将煤层在第一平面内剖分为菱形网格。
本方法还包括，将多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体，将菱形网格的边线向第二方向延伸，即将平面的菱形网格立体化，将煤层剖分为多个菱形柱。菱形柱的菱形边线与从震源排列方向到接收排列方向所在的全反射波的传播路径方向一致，即菱形边线与在与第一平面平行的平面中传播的波的全反射角路径方向一致。需要理解的是，在该步骤获得的菱形柱体已经可以作为菱形剖分体使用。
为方便计算，在本方法还包括，在第二平面，根据第二步长确定剖分线。第二平面同样为预设步长，第二步长优选为与第一步长数值相近或相等的步长。图5为本发明实施例所示三维场景对应的侧视图。如图 5所示，GG”F”F为第二平面，其中，GG”方向上的间隔即为第二步长，划分该间隔的线段即为剖分线。为方便计算，在本方法还包括，将剖分线延伸至第一方向，以对多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体。在为进行该步剖分前，菱形剖分体在第二方向上未进行任何分割，通过该步剖分，将菱形剖分体在第二方向剖个成多个小的菱形剖分体，即为菱形剖分体。
图6为本发明实施例一种矿层成像方法参数校正的实现流程示意图。
参见图6，在本发明实施例中，步骤103，对等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息，包括：步骤1031，对等间隔的多个菱形剖分体参数化，获得慢度模型；步骤1032，对慢度模型中的等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型；步骤1033，根据射线路径和校正慢度模型确定对应射线路径的理论旅行时间；步骤1034，根据实际旅行时间和理论旅行时间对校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型；步骤1035，基于目标慢度模型确定成像结果。
本方法包括，对等间隔的多个菱形剖分体参数化，获得慢度模型。其中，本方法在对等间隔的多个菱形剖分体进行参数化的，使用到的参数信息包括，顶板围岩纵波速度、底板围岩纵波速度、矿层的纵波速度、顶板围岩横波速度、底板围岩横波速度、矿层横波速度、矿层密度。根据密度，以确定菱形剖分体的重心，并以菱形剖分体的重心坐标为菱形剖分体的离散点，记为lxz(xi,yj,zk)，其中，
其中，lxz指代菱形剖分体。每一个菱形剖分体的初始速度参数步骤101中的地震波速度信息中的纵波速度Vp(i,j,k)和横波速度Vs(i,j,k)。
本方法还包括，对慢度模型中的等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型。具体的，在现实中，由于地壳是弧形的，所以需要对菱形剖分体的第三平面进行校正，以能够使由震源任一接收点的射线路径与菱形网格线平行，克服了射线路径斜穿网格时路径长度变化问题。
本方法还包括，根据射线路径和校正慢度模型确定对应射线路径的理论旅行时间。
为方便理解，参见图7，图7为本发明实施例所示三维场景对应的计算示意图。根据炮点获得射线路径，其中，射线路径为全反射射线路径。根据射线路径确定经过的点，上述点以菱形剖分体的离散点 lxz(xi,yj,zk)为计算点。在计算射线路径时，菱形剖分体的边线与射线路径平行，且波前面垂直。当射线路径在经过2个及以上第一步长大小的菱形网格时，以经过的第一步长最大的体元所在位置为校正慢速模型输出点。可以理解的是，在计算每一炮点的全反射射线路径时，由于全反射射线路径发生变化，均需要对慢度模型中的等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型。
对应每条射线路径的射线方程共计M＝n*m个方程，其中，m表示震源，n表示接收点。设第s条射线经过的第(i，j，k)菱形剖分体的路径为d(i，j，k)，设每个点的速度倒数为该点的慢度，则未知参数个数为N＝I*J*K个，写成矩阵形式为：
将该矩阵记作矩阵D，矩阵D为稀疏矩阵，简记为：T＝D·V'，由此可以计算每条全反射反射路径的理论旅行时间。
本方法还包括，根据实际旅行时间和理论旅行时间对校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型。根据实际观测的每条全反射射线走时可以确定实际旅行时间。
具体的，在本发明实施例中，步骤1034，根据实际旅行时间和理论旅行时间的差异值，对慢度模型进行修改，获得目标慢度模型，包括：首先，将实际旅行时间和理论旅行时间进行对比，获得差异值；然后，判断差异值是否超过差异阈值；再后，当差异值超过差异阈值时，对慢度模型进行修改；最后，当差异值不超过差异阈值时，将慢度模型确定为目标慢度模型。通过对实际旅行时间和理论旅行时间进行比较，能够确定差异值，如果差异值大于预设的差异阈值，则对校正慢度模型进行修改，以使其差异值小于预设的差异阈值，修改的方式可以是该校正慢度模型任意参数的修改，如根据差异值对该射线路径经过的菱形剖分体的密度进行修改等。重复上述计算过程直到理论旅行时间与实际旅行时间误差小于给定的差异阈值为止，此时的慢度倒数模型为所求区域的速度成像结果。需要理解的是，每条全反射射线均需要进行实际旅行时间和理论旅行时间的比较以对校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型。本方法还包括，基于目标慢度模型确定为成像结果。
在本发明实施例中，步骤1032，对慢度模型中的等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型，包括：首先，在第三平面上，在激发点根据第一步长和全反射角信息，确定多个同心圆弧；然后，将多个同心圆弧延伸至第三方向，获得多个校正剖分体；再后，将多个校正剖分体确定为校正慢度模型；其中，第三平面垂直第一平面且垂直第二平面。
图8为本发明实施例所示三维场景对应的水平切面图径向校正网格图；图9为本发明实施例所示三维场景对应的沿着径向方向计算网格剖分示意图。
为方便理解，参见图8和图9，本方法包括在第三平面上，在激发点根据第一步长和全反射角信息，确定多个同心圆弧。以震源排列方向中其中一个激发点到接收排列方向所在测线距离的射线方向为初始方向，以全反射角度波射线方向作为设定区域，在设定该区域内，根据第一步长等间隔确定同心圆弧。需要补充的是，由于该区域的开始点为激发点，且菱形剖面体的区域为震源排列方向至接收排列方向。因此当根据第一步长等间隔确定同心圆弧，圆弧的端点与上述基于第一射线和第二射线确定的平行射线的相交点重合。将多个同心圆弧延伸至第三方向，获得多个校正剖分体。将多个校正剖分体确定为校正慢度模型。该校正慢度模型更加适用于地壳环境。
在本发明实施例中，基于目标慢度模型确定为成像结果，包括：首先，将目标慢度模型转换为速度模型；然后，将速度模型确定为速度成像结果。需要理解的是，为方便公众理解目标慢度模型，需要将目标慢度模型进行转换，获得公众熟知的速度模型，然后根据速度模型确定速度成像结果。在本发明实施例中，方法还包括：首先，基于速度成像结果确定速度参数；然后，基于速度参数对多个校正剖分体进行三维显示，获得三维成像结果。通过速度模型能够获得速度参数，根据获得对应每个校正剖分体的速度参数，对每个校正剖分体同时进行三维显示，从而获得三维成像结果，根据三维成像结果，能够展示矿层中的异常三维几何分布。
图10为本发明实施例一种矿层成像设备的实现流程示意图。
参见图10，本发明实施例另一方面提供一种矿层成像设备，设备包括：确定模块1001，用于根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；剖分模块1002，用于根据矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；校正模块1003，用于对等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息。
在本发明实施例中，确定模块，包括：获得子模块10011，用于根据炮集记录获得矿层和围岩的地震波速度信息；计算子模块10012，用于基于矿层和围岩的地震波速度信息，通过斯奈尔定律计算矿层和围岩的全反射角信息。
在本发明实施例中，剖分模块1002，包括：第一确定子模块10021，用于在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，第一射线和第二射线的方向相对；第一确定子模块10021，还用于根据第一步长，确定分别与第一射线和第二射线平行的多条平行射线；延伸子模块 10022，用于将多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体；第一确定子模块10021，还用于在第二平面，根据第二步长确定剖分线；延伸子模块10022，用于将剖分线延伸至第一方向，以对多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体；其中，第一方向和第一平面平行，第二方向和第二平面平行，且第一方向和第二方向互相垂直，第一平面和第二平面互相垂直。
在本发明实施例中，校正模块1003，包括：参数化子模块10031，用于对等间隔的多个菱形剖分体参数化，获得慢度模型；校正子模块 10032，用于对慢度模型中的等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型；第二确定子模块10033，用于根据射线路径和校正慢度模型确定对应射线路径的理论旅行时间；修改子模块10034，用于根据实际旅行时间和理论旅行时间对校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型；第二确定子模块10033，还用于基于目标慢度模型确定为成像结果。
在本发明实施例中，校正子模块10032，用于在第三平面上，在激发点根据第一步长和全反射角信息，确定多个同心圆弧；将多个同心圆弧延伸至第三方向，获得多个校正剖分体；将校正剖分体确定为校正慢度模型；其中，第三平面垂直第一平面且垂直第二平面。
在本发明实施例中，修改子模块10034，用于将实际旅行时间和理论旅行时间进行对比，获得差异值；判断差异值是否超过差异阈值；当差异值超过差异阈值时，对慢度模型进行修改；用于当差异值不超过差异阈值时，将慢度模型确定为目标慢度模型。
在本发明实施例中，修改子模块10034，还用于将目标慢度模型转换为速度模型；将速度模型确定为速度成像结果。
在本发明实施例中，设备还包括：确定模块1004，用于基于速度成像结果确定速度参数；显示模块1005，用于基于速度参数对多个校正剖分体进行三维显示，获得三维成像结果。
本发明实施例另一方面提供一种计算机可读存储介质，存储介质包括一组计算机可执行指令，当指令被执行时用于执行上述任一项的矿层成像方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种矿层成像方法，其特征在于，所述方法包括：
根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；
根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；
对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息；
所述根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体，包括：
在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，所述第一射线和第二射线的方向相对；
根据第一步长，确定分别与所述第一射线和第二射线平行的多条平行射线；
将所述多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体；
在第二平面，根据第二步长确定剖分线；
将所述剖分线延伸至第一方向，以对所述多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体；
其中，所述第一方向和所述第一平面平行，所述第二方向和所述第二平面平行，且所述第一方向和所述第二方向互相垂直，所述第一平面和所述第二平面互相垂直，所述第一射线和第二射线为与全反射角信息对应的入射光线和反射光线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息，包括：
根据炮集记录获得矿层和围岩的地震波速度信息；
基于所述矿层和围岩的地震波速度信息，通过斯奈尔定律计算所述矿层和围岩的全反射角信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息，包括：
对所述等间隔的多个菱形剖分体参数化，获得慢度模型；
对所述慢度模型中的所述等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型；
根据射线路径和所述校正慢度模型确定对应所述射线路径的理论旅行时间；
根据实际旅行时间和所述理论旅行时间对所述校正慢度模型进行修改，获得目标慢度模型；
基于所述目标慢度模型确定成像结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述慢度模型中的所述等间隔的多个菱形剖分体进行校正，获得校正慢度模型，包括：
在第三平面上，在激发点根据所述第一步长和全反射角信息，确定多个同心圆弧；
将所述多个同心圆弧延伸至第三方向，获得多个校正剖分体；
将所述多个校正剖分体确定为所述校正慢度模型；
其中，所述第三平面垂直所述第一平面且垂直所述第二平面。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据实际旅行时间和所述理论旅行时间的差异值，对所述慢度模型进行修改，获得目标慢度模型，包括：
将所述实际旅行时间和所述理论旅行时间进行对比，获得所述差异值；
判断所述差异值是否超过差异阈值；
当所述差异值超过所述差异阈值时，对所述慢度模型进行修改；
当所述差异值不超过所述差异阈值时，将所述慢度模型确定为目标慢度模型。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标慢度模型确定成像结果，包括：
将所述目标慢度模型转换为速度模型；
根据所述速度模型确定速度成像结果。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述速度成像结果确定速度参数；
基于所述速度参数对所述多个校正剖分体进行三维显示，获得三维成像结果。
8.一种矿层成像设备，其特征在于，所述设备包括：
确定模块，用于根据地震波速度信息确定矿层和围岩的全反射角信息；
剖分模块，用于根据所述矿层和围岩的全反射角信息对矿层进行剖分，获得等间隔的多个菱形剖分体；
校正模块，用于对所述等间隔的多个菱形剖分体进行参数校正，确定成像信息；
所述剖分模块，包括：
第一确定子模块，用于在第一平面，根据全反射角信息确定第一射线和第二射线，所述第一射线和第二射线的方向相对；
所述第一确定子模块，还用于根据第一步长，确定分别与所述第一射线和第二射线平行的多条平行射线；
延伸子模块，用于将所述多条平行射线向第二方向延伸，获得多个菱形柱体；
所述第一确定子模块，还用于在第二平面，根据第二步长确定剖分线；延伸子模块，用于将所述剖分线延伸至第一方向，以对所述多个菱形柱体进行剖分，获得多个菱形剖分体；
其中，所述第一方向和所述第一平面平行，所述第二方向和所述第二平面平行，且所述第一方向和所述第二方向互相垂直，所述第一平面和所述第二平面互相垂直，所述第一射线和第二射线为与全反射角信息对应的入射光线和反射光线。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，当所述指令被执行时用于执行权利要求1-6任一项所述的矿层成像方法。
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