ITMI20010751A1 - Procedimento per l'interpretazione crono-stratigrafica di una sezionetrasversale sismica o blocco - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un procedimento per l'interpretazione crono-stratigrafuica di una sezione trasversale sismica o blocco, vale a dire una registrazione geologica di una sezione trasversale sismica o blocco.
La presente invenzione è relativa alla esplorazione petrolifera e consente di passare dal dominio geofisico a quello geologico.
Il procedimento secondo l'invenzione è applicabile a sezioni trasversali sismiche o blocchi sismici. Una sezione trasversale sismica è formata mediante la giustapposizione in un piano di segnali unidimensionali campionati, chiamati "tracce sismiche". Analogamente, un blocco sismico è formato mediante la giustapposizione di tracce sismiche in un volume. L'espressione "sezione sismica" si riferisce o ad una sezione trasversale sismica oppure ad una fetta di un blocco sismico. Una sezione sismica fornisce una vista della giustapposizione delle tracce sismiche contenute nel piano di sezione. Queste viste sono immagini sismiche, che saranno chiamate "sezioni di immagini sismiche", durante l'implementazione del procedimento. In una immagine sismica, l'intensità luminosa di un pixel è proporzionale alla ampiezza sismica rappresentata dai segnali unidimensionali.
L'interpretazione crono-stratigrafica di sezioni trasversali sismiche o blocchi sismici comporta la sintesi di orizzonti sismici nella sezione trasversale o nel blocco. Vari procedimenti sono stati concepiti per attuare sintesi di orizzonti. I loro risultati sono migliori o peggiori in dipendenza, in realtà, dall'ambiente geologico la cui immagine è fornita dalla sezione sismica. Così, in regioni in cui gli strati geologici sono di tipo dominante monoclino, la sintesi di orizzonti mediante misurazione di somiglianza tra tracce contigue fornisce buoni risultati. D'altro canto, in zone in cui la geologia è più disturbata, è preferibile calcolare dapprima i vettori gradiente della intensità luminosa tra pixel contigui e quindi implementare una sintesi di orizzonti mediante integrazione del campo di orientamento dei vettori gradiente calcolati.
La tesi alla University of Bordeaux I e dal titolo "Caractérisation de champs d'orientation par analyse en composantes principales et estimation de la courbure. Application aux images sismiques", o [Caratterizzazione di campi di orientamento mediante analisi di componenti principali e valutazione di curvatura. Applicazione a immagini sismiche], descrive dettagliatamente i summenzionati schemi per attuare sintesi di orizzonti.
La sintesi di orizzonti applicata a ciascun pixel della sezione dell'immagine sismica crea un numero di orizzonti corrispondente a quello dei pixel nell'immagine. Gli orizzonti sismici, a guisa di marcatori della geologia locale, non possono intersecarsi. D'altro canto, essi possono convergere, fondersi localmente e miscelarsi in uno solo, o anche divergere. La fusione di orizzonti porta al concetto di accumulazione di sintesi.
Per attuare una accumulazione delle sintesi degli orizzonti, viene definita una matrice che è identica per dimensioni all'immagine sismica.
Ciascun elemento della matrice è associato con un pixel dell'immagine e ha inizialmente assegnato un valore zero. Per ciascun pixel dell'immagine, viene calcolata una curva di continuità che corrisponde alla sintesi dell'orizzonte passante attraverso detto pixel. Tutte le curve di continuità sono trasversali rispetto alla dimensione verticale dell'immagine. Nel calcolare le curve di continuità, un elemento della matrice viene incrementato di una unità ogni guai volta il pixel con cui esso è associato nell 'immagine viene intersecato da una curva di continuità.
Il calcolo di una cura di una curva di continuità trasversale alla dimensione verticale della sezione d'immagine in corrispondenza di un dato pixel consiste nel calcolare i gradienti di intensità luminosa per tutti i pixel inclusi in una vicinanza del pixel scelto, quindi nel calcolare un gradiente locale dalle misurazioni dei gradienti ottenute attraverso la vicinanza e nell'assegnare il gradiente locale al pixel scelta. La curva di continuità viene quindi sviluppata procedendo trasversalmente da pixel a pixel partendo dal pixel scelto sino alle frontiere laterali verticali dell'immagine, nelle due direzioni indicate dal gradiente locale e suo inverso additivo, ripetendo iterativamente le precedenti due fasi.
Quando tutti i pixel della sezione dell’immagine sismica sono stati scanditi, la matrice attuante le accumulazione di sintesi è rappresentata sotto forma di una nuova immagine e in cui ciascun pixel possiede un'intensità luminosa proporzionale al numero aggregato nell'elemento corrispondente della matrice, il quale numero è almeno uguale a uno. Le frontiere osservate su questa immagine forniscono una buona idea della organizzazione degli strati geologici nel sottosuolo.
Il procedimento secondo l'invenzione sfrutta l'immagine ottenuta mediante accumulazione di sintesi per determinare le deposizioni geologiche come esse sono state depositate e non come esse sono attualmente osservate sotto forma di strati. Per far ciò, il procedimento definisce una trasformazione della scala verticale della sezione sismica misurata in tempi sismici in una scala verticale geologica misurata in tempi geologici. Il procedimento rende cosi possibile definire le velocità di sedimentazione che governavano le deposizione degli strati geologici. In particolare, esso evidenzia gli iati geologici, vale a dire erosioni e discontinuità o vuoti.
L'oggetto dell'invenzione consiste in un procedimento per l'interpretazione crono-stratigrafica di una sezione S di immagine sismica, comprendente una dimensione o larghezza orizzontale ed una dimensione o altezza verticale a direzione del sottosuolo e costituita da colonne di pixel, che consiste nel:
- definire una matrice M identica per dimensioni alla sezione d'immagine S e costituita da elementi ciascuno dei quali è associato con un pixel della sezione d’immagine S e ha inizialmente assegnato un valore zero,
- per ciascun pixel i della sezione d'immagine S, calcolare una curva di continuità Ci passante attraverso detto pixel e trasversale alla dimensione verticale della sezione d'immagine S,
- incrementare un elemento della matrice M di una unità ogni qual volta il pixel con cui essa è associata nella sezione d'immagine S è intersecato da una curva Ci,
- detto procedimento essendo caratterizzato dal fatto che esso consiste inoltre nel:
- costruire, per ciascuna colonna c della motrice M, un istogramma Hc costituito da una pluralità di classi uguale al numero di elementi di detta colonna c, ciascuna classe corrispondendo a uno degli elementi della colonna c e contenendo un numero di campioni che è uguale al valore aggregato nell'elemento relativo della matrice M, il quale valore è uguale al numero di curve passanti attraverso il pixel associato con detto elemento, il numero totale di campioni distribuiti nell'istograitama costruiti per ciascuna colonna essendo uguale al numero totale di pixel nella sezione immagine S,
- equalizzare ciascun istogramma HC in modo da produrre un istogramma equalizzato Hc',
- definire una sezione di immagine vuota S', la cui larghezza in pixel è identica alla larghezza in pixel della sezione di immagine S e la cui altezza in pixel è uguale al numero di classi degli istogrammi He', - assegnare la distribuzione definita dall'istogramma equalizzato Hc' a ciascuna colonna c' della sezione d'immagine S' mediante assegnazione a ciascun pixel della colonna C della cardinalità del contenuto della classe associata di Hc',
- delimitare nella sezione d'immagine S' i gruppi di pixel contigui contenenti campioni e contrassegnare ciascuno di detti gruppi,
- assegnare a ciascun pixel della sezione di immagine S l'etichetta fornita al gruppo di pixel a cui essa è stata assegnata nella sezione d'immagine S' e visualizzare la sezione d'immagine etichettata S.
Secondo un'altra caratteristica, il calcolo della curva di continuità Ci trasversale alla dimensione verticale della sezione d'immagine S in corrispondenza di un dato pixel i consiste nel:
- calcolare i gradienti di intensità luminosa per tutti i pixel inclusi in una vicinanza Vi del pixel i,
- calcolare un gradiente locale Gi dalle misurazioni dei gradienti ottenute attraverso la vicinanza Vi e assegnare il gradiente Gi al pixel
- procedere trasversalmente da pixel a pixel iniziando dal pixel i sino alle frontiere laterali verticali della sezione d'immagine S nelle due direzioni indicate dal gradiente Gi e dal suo inverso additivo -Gi, ripetendo iterativamente le precedenti due fasi.
La presente invenzione può pur essere applicata a blocchi d'immagini sismiche tridimensionali. L'oggetto della presente invenzione consiste pure in un procedimento per l'interpretazione crono-stratigrafica di un blocco B di immagini sismiche comprendente due dimensioni orizzontali, cioè larghezza e profondità ed una dimensione verticale o altezza nella direzione del sottosuolo e costituita da colonne di pixel, ciascuna consistente nel:
- definire un blocco N identico per dimensione al blocco d'immagine B e costituito da elementi ciascuno dei quali è associato con un pixel del blocco d'immagine B e ha inizialmente assegnato un valore zero,
- per ciascun pixel i del blocco di immagine B, calcolare una superficie di continuità Si passante attraverso detto pixel e trasversale alla dimensione verticale del blocco d'immagine B,
- incrementare un elemento del blocco N di un'unità ogni quali volta il pixel con esso è associato nel blocco di immagine B è intersecato da una superficie Si,
detto procedimento essendo caratterizzato dal fatto che esso consiste inoltre nel:
- costruire per ciascuna colonna c del blocco N, un istogramma He costituito da un numero di classi che è uguale al numero di elementi di detta colonna c, ciascuna classe corrispondendo a uno degli elementi della colonna c e contenendo un numero di campioni che è uguale al valore aggregato nell’elemento pertinente del blocco N, il quale valore è uguale al numero di superfici passanti attraverso il pixel associato con detto elemento, il numero totale di campioni distribuiti nell'istogramma costruito per ciascuna colonna e essendo uguale al numero totale di pixel nel blocco di immagine B,
- equalizzare ciascun istogramma He in modo da produrre un istogramma equalizzato Hc',
- definire un blocco d'immagine vuoto B' la cui larghezza in pixel e la cui profondità in pixel sono identiche alla larghezza in pixel e la profondità in pixel del blocco d'immagine B, e la cui altezza in pixel è uguale al numero di classi degli istogrammi Hc',
- assegnare la distribuzione definita dall'istogramma equalizzato Hc’ a ciascuna colonna c' del blocco d'immagine B' assegnando a ciascun elemento della colonna c' il contenuto della classe associata di He',
- delimitare nel blocco di immagine Β' i gruppi di pixel contigui contenenti campioni ed etichettare ciascuno di detti gruppi,
- assegnare a ciascun pixel del blocco di immagine B l'etichetta forX. nita al gruppo di pixel a cui essa è stata assegnata nel blocco d'imagine B' e visualizzare il blocco d'immagine B etichettato.
Secondo un'altra caratteristica, il calcolo della superficie di continuità Si trasversale alla dimensione verticale del blocco d'immagine B in corrispondenza di un dato pixel i consiste nel:
- calcolare i gradienti di intensità luminosa per tutti i pixel inclusi in una vicinanza di ciascun pixel i di una colonna di pixel Ki,
- per ciascun pixel i della colonna Ki, eseguire un'analisi di componenti principali sui gradienti calcolati nelle vicinanze Vi del pixel i in modo da determinare una coppia di vettori direzionali diretti lungo il piano tangente alla superficie Si in corrispondenza del pixel i della colonna Ki,
- procedere concentricamente da colonna a colonna partendo dalla colonna Ki sino alle frontiere laterali verticali del blocco d'immagine B, ripetendo iterativamente le precedenti due fasi.
Nei disegni:
le figura la e 1b rappresentano, su scale differenti, la medesima sezione d'immagine sismica prima di applicare il procedimento secondo l'invenzione.
La figura 2a rappresenta una curva di continuità associata con un pixel della sezione d'immagine sismica e la figura 2b rappresenta una vista di tutte le curve di continuità.
La figura 3a rappresenta un istogramma associato con una verticale di figura 2b e la figura 3b illustra il medesimo istogramma equalizzato.
La figura 4 rappresenta una sezione d'immagine coalizzata, sezione d'immagine crono-stratigrafica.
La figura 5a rappresenta una sezione d'immagine equalizzata binarizzata e la figura 5b mostra la medesima sezione d'immagine etichettata.
La figura 6 rappresenta una sezione d'immagine sismica etichettata dopo applicazione del procedimento secondo l'invenzione.
Il procedimento secondo l'invenzione è un procedimento di interpretazione crono-stratigrafica automatica di una sezione d'immagine sismica. Con riferimento alle figure, sarà qui di seguito descritto un modo per implementare tale procedimento.
La figura la rappresenta una sezione d'immagine sismica S. La sezione d'immagine S è chiamata sismica poiché essa rappresenta una immagine o rappresentazione del sottosuolo ottenuta da una prospezione di esplorazione sismica. La sezione d'immagine S comprende due dimensioni; essa è definita da un'estensione orizzontale lungo un asse orizzontale e da un'estensione verticale lungo un asse verticale nella direzione del sottosuolo. La sezione d'immagine S è costituita da pixel distribuiti regolarmente in conformità con un passo orizzontale sull'asse orizzontale ed un passo verticale sull'asse verticale. La sezione d'immagine S contiene in particolare un numero di colonne di pixel che è uguale al quoziente tra l'estensione orizzontale e il passo orizzontale è un numero di pixel per colonna che è uguale al quoziente tra l'estensione verticale e il passo verticale. In particolare, la linea nera verticale 10 di figura la rappresenta una colonna di pixel che costituisce la base per le figure successive relative alla descrizione del procedimento.
Per implementare il procedimento secondo l'invenzione, è definita una matrice M che è identica per dimensione alla sezione d'immagine S. Il numero di righe della matrice M à uguale al numero di pixel in una colonna della sezione d'immagine S e il numero di colonne della matrice M che è uguale al numero di colonne della sezione d'immagine S, è uguale al numero di pixel in una linea di questa sezione d'immagine. La matrice M è cosi costituita da un numero di elementi uguale a quello di pixel nella sezione d'immagine S e ciascun elemento è associato con un pixel della sezione d'immagine S. Tutti gli elementi della matrice M sono numeri interi aventi inizialmente un valore zero.
Per ciascun pixel i della sezione d'immagine S, viene calcolata una curva di continuità Ci passante attraverso detto pixel e trasversale alla dimensione verticale della sezione d'immagine S. Il calcolo di questa curva Ci comporta il calcolare un gradiente locale Gi dell'intensità luminosa in corrispondenza del pixel i.
L'intensità luminosa associata con un pixel è definita come la rappresentazione in una tavolozza, ad esempio una tavolozza di livelli di grigio, di un'attributo sismico, ad esempio l'ampiezza del segnale sismico; nelle condizioni assunte nell'esempio, un'alta ampiezza sarebbe manifestata da un pixel luminoso mentre un'ampiezza bassa sarebbe manifestata da un pixel scuro. E' quindi possibile calcolare un gradiente della intensità luminosa Gi tra un pixel i e i suoi vicini, il quale gradiente Gi è in realtà il gradiente dell'attributo sismico pertinente. Il gradiente Gi è assegnato al pixel i. Il gradiente Gi comprende un componente orizzontale ed un componente verticale ed è determinato in particolare mediante un'analisi di componenti principali applicata a tutti i gradienti calcolati attraverso tutti i pixel inclusi in una vicinanza Vi del pixel i. La vicinanza o dintorno Vi è definita/o da una finestra centrata sul pixel i, preferibilmente una finestra di dimensione uguale a 7 per 7 pixel. La direzione principale di allungamento del gruppo di misurazione di gradienti nel dintorno Vi, fornita dalla direzione del primo asse d'inerzia, rende possibile determinare una direzione locale del gradiente Gi, quale direzione assegnata al pixel i.
La figura 2a mostra una curva di continuità Ci associata con un pixel i. La curva Ci è chiamata curva di continuità poiché essa si estende entro 1 'immagine dal pixel i verso pixel manifestanti caratteristiche simili a quelle del pixel i. La curva Ci è sviluppata trasversalmente alla dimensione verticale della sezione d'immagine S, che è rappresentata in figura lb sulla medesima scala di quella di figura 2a e su cui può essere distinto l'orizzonte sintetizzato dalla curva Ci. La curva Ci è ottenuta procedendo da pixel a pixel nelle direzioni successive determinate dai successivi gradienti Gi calcolati in modo continuo e i loro inversi adattativi -Gi. Come conseguenza, il valore della derivata della curva di continuità Ci in corrispondenza di ciascuno dei punti dei pixel di cui essa è costituita è il valore dei gradienti locali calcolato in corrispondenza dei medesimi pixel.
Ogni qual volta una curva di continuità Ci passa attraverso un pixel i, l'elemento corrispondente al pixel i della matrice M è incrementato di un'unità. Gli elementi della matrice M sono come se essi fossero contatori associati con un pixel della sezione d'immagine S.
La figura 2b mostra una vista di tutte le curve di continuità trasversali. Tanto più annerito appare il grafico delle curve trasversali, tanto maggiore è il numero di curve trasversali sovrapposte. Più specificatamente, se la sezione d'immagine S rappresenta, ad esempio, il valore dell'ampiezza del segnale sismico, la curva Ci, iniziata in corrispondenza del pixel i, ricercherà una continuità d'ampiezza attraverso la sezione d'immagine S sulla base di una somiglianza con l’ampiezza osservata in corrispondenza del pixel i. Se il valore della ampiezza in corrispondenza del pixel i è estremamente alto, allora una curva sviluppata dal pixel i nell'immagine avrà tendenza a seguire un marcatore geologico.
Una volta che tutte le curve di continuità siano state calcolate, gli elementi della matrice M conterranno i risultati dei conteggi dell curve di continuità passanti attraverso ciascun pixel della sezione d'immagine S conformemente alla stretta corrispondenza elemento-pixel. E' precisamente il contenuto della matrice M che è visualizzato in figura 2b.
Per ciascuna colonna della matrice M, la quale colonna corrisponde ad una colonna di pixel prelevati dalla immagine rappresentata in figura 2b, è costruito un istogramma He, come quello rappresentato in figura 3a e che è associato con la colonna c indicata dalla linea nera verticale di figura 2b. Questo istogramma è costituito da un numero di classi che è uguale al numero di pixel in detta colonna c. Ciascuna classe dell'istogramma è associata con un elemento nella colonna della matrice M, il quale elemento corrisponde ad un pixel nella corrispondente colonna di pixel della sezione d'immagine S; tanto maggiore è il numero di curve di continuità passante attraverso questo pixel, tanto più piena sarà la corrispondente classe di Hc. Perciò l'istogramma Hc di figura 1 presenta la distribuzione delle curve di continuità attraverso la verticale 10 tracciata sulla sezione d'immagine S, la quale distribuzione è memorizzata precisamente nella colonna corrispondente della matrice M associata con la sezione d'immagine S.
Il numero di campioni contenuti nelle classi dei vari istogrammi, associati con le varie colonne, varia tra un minimo ed un massimo, entrambi essendo numeri interi positivi. Il minimo è uno poiché vi è sempre almeno una curva di continuità passante attraverso ciascun pixel. Il massimo è variabile ma è delimitato dal numero totale di curve di continuità, che non è altro che il numero totale di pixel della sezione d'immagine S.
Un algoritmo di equalizzazione viene quindi applicato a ciascun istogramma He per produrre un corrispondente istogramma equalizzato Hc'. Per far ciò, sarà ad esempio possibile impiegare gli algoritmi descritti nell'opera di R. Gonzalez e R. Woods dal titolo "Digital Image Processing”, e pubblicata nel 1992 da Addison-Wesley, o anche nell'opera di J-P Coquerez e S. Philipp dal titolo "Analyse d'imagess filtrage et segmentation" [Analisi d'immagine: filtrazione e segmentazione] pubblicata nel 1995 da Masson. L'applicazione dell'algoritmo di equalizzazione degli istogrammi all'istogramma di figura 3a ridistribuisce la popolazione classificata conformemente ad una nuova distribuzione rappresentata dall'istogramma Hc' di figura 3b. L'algoritmo di equalizzazione degli istogrammi, il cui scopo primario è quello di aumentare il contrasto di un'immagine, ha qui il compito di distribuire la popolazione classificata suddividendola in un numero maggiore di classi e in una maniera più ugualmente distribuita. Il numero di classi dell'istogramma equalizzato Hc' è uguale al numero di classi dell'istogramma He moltiplicato per un fattore di espansione che dipende dalla risoluzione desiderata.
Nella implementazione del procedimento secondo l'invenzione, è definita una nuova sezione d'immagine S' la cui larghezza in pixel è identica a quella della sezione d'immagine S e la cui altezza in pixel è uguale al numero di classi dell'istogramma He'. Inizialmente, la sezione d'immagine S' è vuota, vale a dire tutti i suoi pixel appaiono neri.
Una nuova immagine è costruita nella sezione d'immagine S' sulla base di tutti gli istogrammi equalizzati assegnando la distribuzione definita dal corrispondente istogramma equalizzato a ciascuna colonna della sezione d'immagine S'. Per far ciò, i campioni recentemente distribuiti nelle classi degli istogrammi equalizzati sono impiegati per calcolare un'intensità luminosa per ciascun pixel associato con ciascuna classe. L'intensità luminosa di un pixel nella sezione d'immagine S', in una tavolozza di livelli di grigio, ad esempio, dipende dal numero di campioni contenuti nella classe associata con il pixel. Cosi, l'intensità luminosa di un pixel sarà zero e il pixel apparirà nero nella sezione d'immagine S' se non vi è alcun campione nella classe associata con il pixel. Analogamente, l'intensità luminosa sarà non-zero e il pixel apparirà grigio, più chiaro o più opaco, quando l'associata classe contiene un numero più o meno grande di campioni.
E' importante osservare che la popolazione classificata è la medesima per tutti gli istogrammi, indipendentemente dal fatto che essi siano o no equalizzati. Ciascun istogramma presenta una differente distribuzione di esso ma la somma dei contenuti di tutte le classi è identica per tutti gli istogrammi. E' precisamente questa invarianza che rende possibile considera la sezione d'immagine S' come una sezione d'immagine crono-stratigrafica, vale a dire che le frontiere che essa evidenzia sono considerate come isocroni nel senso geologico.
La figura 4 illustra la sezione d'immagine crono-stratigrafica S' costruita dagli istogrammi equalizzati. La trasformazione qui eseguita rende possibile passare da una scala verticale geofisica nel senso della profondità graduata in metri o millimetri ad una scala temporale geologica graduata in milioni di anni. In particolare, si noterà la linea verticale 11 che demarca in figura 4 la colonna di pixel che è stata inizialmente scelta in figura la.
La sezione d'immagine crono-stratigrafica S' è quindi binarizzata assegnando il valore 1 a ogni pixel contenente un valore non-zero e ritenendo il valore zero per ogni pixel privo di informazioni. Nella immagine binarizzata, rappresentata da figura 5a, zone bianche appaiono su uno sfondo nero. Una zona bianca indica che i pixel della zona contengono almeno una certa informazione sismica mentre lo sfondo nero indica un'assenza di informazione vale a dire che non vi è alcun campione nelle classi associate degli istogrammi coalizzati. Dal punto di vista geologico, lo sfondo nero rivela periodi di discontinuità o periodi di erosione poiché vi è assenza di deposizione di sedimenti durante i periodi indicati da un qualsiasi segmento nero osservato su una verticale della sezione d'immagine cronostratigrafica S'.
L'immagine binarizzata è etichettata assegnando disegni o colori completamente differenti alle zone bianche collegate in modo tale che due zone bianche separate non possiedano mai il medesimo disegno od il medesimo colore. La figura 5b mostra il risultato di una etichettatura della sezione d'immagine binarizzata 5a.
Da ultimo, la trasformazione inversa alla egualizzazione degli istogrammi è applicata a ciascuna colonna della sezione d'immagine 5b, vale a dire i campioni classificati mediante l'istogramma equalizzato sono riportati alla loro classe iniziale dell'istogramma originale. La sezione trasversale originale è quindi ricostruita assegnando a ciascun pixel il colore che l'etichettatura ha assegnato ad esso. Il risultato della trasformazione inversa è rappresentato in figura 6. Le zone etichettate numerate con da 12 a 15 in figura 5b corrispondono alle zone similmente numerate di figura 6. In particolare, in figura 5b, si può osservare che la zona 12 è pressoché suddivisa in due zone 12 e 12'ina poiché queste due zone sono concatenate mediante un piccolo istmo w, esse hanno la medesima etichettatura. In figura 6 è pure possibile passare da 12 a 12' poiché la loro separazione è discontinua a causa dell'esistenza dell'istmo w.
La figura 6 è assai prossima ad una situazione geologica genuina. Le zone con un medesimo disegno sono zone di deposizione relativamente regolare ed omogenea di sedimenti. Due zone con differenti disegni in contatto tendono ad indicare un cambiamento della formazione geologica, vale a dire un nuovo regime di deposizione come, ad esempio, quello creato dal passaggio da un fenomeno transgressivo ad un fenomeno regressivo. Inoltre, riconoscendo qualsiasi marcatore geologico contenuto nella sezione d'immagine etichettata rappresentata in figura 6 è possibile datare in un modo coerente nello spazio tutti gli eventi geologici osservati.
Tutto il procedimento, secondo l'invenzione, è pure applicabile in tre dimensioni in un blocco di immagine sismica. Un blocco di immagine sismica è definito da due assi orizzontali e da un'asse verticale nella direzione del sottosuolo. In questa implementazione, superfici di continuità trasversali alla dimensione verticale del blocco di immagini sono le controparti delle curve di continuità trasversali alla dimensione verticale della sezione di immagine e solamente la fase di calcolo di queste superfici differisce nell'applicazione del procedimento al blocco d'immagine.
Per determinare le superfici di continuità del blocco d'immagine passante attraverso tutti i pixel del blocco d'immagine, tutte le colonne del blocco d'immagine sono scandite in successione. Per una colonna scelta Ki del blocco d’immagine, tutti i piani tangenti alle superfici di continuità in corrispondenza di ciascuno dei pixel formanti la colonna Ki sono determinati simultaneamente. Per far ciò si calcola dapprima un gradiente locale della intensità luminosa Gi in corrispondenza di ciascun pixel della colonna Ki, in un dintorno Vi del pixel pertinente; il dintorno o vicinanza Vi è in questo caso un piccolo cubo centrato sul pixel pertinente, ad esempio il cubo di 7 x 7 x 7. I gradienti sono vettori aventi tre componenti lungo le tre dimensioni del blocco d'immagine. Essi sono determinati in corrispondenza di ciascun pixel i della colonna Ki mediante un'analisi di componenti principali applicata a tutti i gradienti calcolati su tutti i pixel inclusi nel dintorno Vi del pixel i. L'analisi dei componenti principali tridimensionali sui gradienti calcolati nel dintorno Vi di un pixel i porta alla determinazione di tre vettori ortogonali, cioè un vettore principale Fi1 associato con il primo asse d'inerzia definente la linea di pendenza massima del piano tangente al pixel i, un vettore principale Fi2 associato con il secondo asse d'inerzia ortogonale all'asse precedente e diretto lungo il piano tangente al pixel i di un vettore principale Fi3 associato con il terzo asse d'inerzia ortogonale al piano tangente al pixel i. Una coppia di vettori direzionali (Fi1, Fi2) diretti lungo il piano tangente alla superficie di continuità ricercata e passante attraverso questo pixel sono così ottenuti in corrispondenza di ciascun pixel i della colonna Ki. La procedura descritta precedentemente è iterativamente ripetuta mediante propagazione delle analisi di componenti principali concentricamente da colonna a colonna iniziando dalla colonna Ki sino alle frontiere laterali verticali del blocco immagine.
Claims (4)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento par l'interpretazione crono-stratigrafica di una sezione S d'immagine sismica che comprende una dimensione orizzontale o larghezza ed una dimensione verticale o altezza nella direzione del sottosuolo e che è costituita da colonne di pixel, consiste nel: - definire una matrice M identica per dimensione alla sezione d'immagine S e costituita da elementi ciascuno dei quali è associato con un pixel della sezione d'immagine S e ha inizialmente assegnato un valore zero, - per ciascun pixel i della sezione d'immagine S, calcolare una curva di continuità Ci passante attraverso detto pixel e trasversale alla dimensione verticale della sezione d'immagine S, - incrementare l'elemento della matrice M di un'unità ogni qual volta il pixel con cui esso è associato nella sezione d'immagine S è intersecato da un curva Ci, e caratterizzato dal fatto che esso consiste inoltre nel: - costruire, per ciascuna colonna c della matrice M, un istogramma He costituito da una numero di classi che uguale al numero di elementi di detta colonna c, ciascuna classe corrispondendo a uno degli elementi della colonna c contenendo un numero di campioni che è uguale al valore aggregato nell'elemento pertinente della matrice M, il quale valore è uguale al numero di curve passanti attraverso il pixel associato con detto elemento, il numero totale di campioni distribuiti nell'istogramma costruito per ciascuna colonna essendo uguale al numero totale di pixel nella sezione di immagine S, equalizzare ciascun istogramma Hc in modo da produrre un istogramma equalizzato Hc', - definire una sezione d'immagine vuota S<1 >, la cui larghezza in pixel è identica alla larghezza in pixel della sezione di immagine Se la cui altezza in pixel è uguale al numero di classi degli istogrammi Hc', - assegnare la distribuzione definita dall'istogramma equalizzata Hc' a ciascuna colonna c' della sezione d'immagine S' assegnato a ciascun pixel della colonna c' la cardinalità del contenuto della classe associata di Hc', - delimitare nella sezione d'immagine S'i gruppi di pixel contigui contenenti campioni e etichettare ciascuno di detti gruppi, - assegnare a ciascun pixel della sezione d'immagine S l'etichetta applicata al gruppo di pixel a cui essa è stata assegnata nella sezione d'immagine S’ e visualizzare la sezione d'immagine etichettata S.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il calcolo della curva di continuità Ci trasversale alla dimensione verticale della sezione d'immagine S in corrispondenza di un dato pixel i consiste nel: - calcolare i gradienti dell'intensità luminosa per tutti i pixel inclusi in un dintorno Vi del pixel i, - calcolare un gradiente locale Gi dalle misurazioni di gradienti ottenute attraverso il dintorno Vi e assegnare il gradiente Gi al pixel i, - procedere trasversalmente da pixel a pixel partendo dal pixel i fino alle frontiere laterali verticali della sezione d'immagine S nelle due direzioni indicate dal gradiente Gi e il suo inverso additivo -Gi ripetendo iterativamente le precedenti due fasi.
- 3. Procedimento di interpretazione crono-stratigrafica di un blocco B di immagini sismiche comprendente due dimensioni orizzontali, cioè larghezza e profondità, ed una dimensione verticale o altezza nella direzione del sottosuolo e costituita da colonne di pixel, consistente nel : - definire un blocco N identico per dimensione al blocco B d'immagine costituito da elementi ciascuno dei quali è associato con un pixel del blocco B d'immagine e ha inizialmente assegnato un valore zero, - per ciascun pixel i del blocco B d'immagine, calcolare una superficie di continuità Si passante attraverso detto pixel e trasversale alla dimensione verticale del blocco B d’immagine, - incrementare un elemento del blocco N di unità ogni qual volta il pixel con cui esso è associato nel blocco B d'immagine è intersecato da una superficie Si, e caratterizzato dal fatto che esso consiste inoltre nel: - costruire, per ciascuna colonna c del blocco N, un istogramma He costituito da un numero di classi che è uguale al numero di elementi di detta colonna c, ciascuna classe corrispondendo ad uno degli elementi della colonna c e contenendo un numero di campioni che è uguale al valore aggregato nell'elemento pertinente del blocco N, il quale valore è uguale al numero di superfici passanti attraverso il pixel associato con detto elemento, il numero totale di campioni distribuiti nell'istogramma costruito per ciascuna colonna essendo uguale al numero totale di pixel nel blocco B d 'immagine, - equalizzare ciascun istogramma Hc in modo da produrre un istogramma equalizzato Hc', - definire un blocco d'immagine vuoto B' la cui larghezza in pixel e la cui profondità in pixel sono identiche alla larghezza in pixel e alla profondità in pixel del blocco B d'immagine, e la cui altezza in pixel è uguale al numero di classi degli istogrammi Hc’, - assegnare la distribuzione definita dall'istogramma equalizzato Hc' a ciascuna colonna c' del blocco B' d'immagine assegnando a ciascun elemento della colonna C il contenuto della classe associata Hc', - delimitare nel blocco B' d'immagine i gruppi di pixel contigui contenenti campioni e etichettare ciascuno di detti gruppi, - assegnare a ciascun pixel del blocco B di immagine l'etichetta fornita al gruppo di pixel a cui essa è stata assegnata nel blocco B' d'immagine e visualizzare il blocco B d'immagine etichettato.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il calcolo della superficie di continuità Si trasversale alla dimensione verticale del blocco B d'immagine in corrispondenza di un dato pixel i consiste nel: - calcolare i gradienti della intensità luminosa per tutti i pixel inclusi in un dintorno di ciascun pixel i di una colonna di pixel Ki, - per ciascun pixel i della colonna Ki, eseguire un'analisi di componenti principali sui gradienti calcolati nel dintorno Vi del pixel i in modo da determinare una coppia di vettori direzionali diretti lungo il piano tangente alla superficie Si in corrispondenza del pixel i della colonna Ki, - procedere concentricamente da colonna a colonna partendo dalla colonna Ki sino alle frontiere laterali verticali del blocco B d'immagine, ripetendo iterativamente le precedenti due fasi.
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