地質(zhì)勘探系統(tǒng)圖像自動化處理流程分析

摘 要：隨著人們對地質(zhì)資源開發(fā)活動的日趨頻繁，與地質(zhì)工程相配套的操作系統(tǒng)也被研發(fā)，這些都有助于指導(dǎo)地質(zhì)工程的科學(xué)建設(shè)。地質(zhì)勘探系統(tǒng)是現(xiàn)代地質(zhì)研究的必備平臺，借助這一系統(tǒng)能夠捕捉到許多與地下層結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息，為地面工程單位改造施工提供準(zhǔn)確地指導(dǎo)。新時期地質(zhì)勘探系統(tǒng)朝著自動化方向改進(jìn)，以圖像處理技術(shù)為中心勘探模式得到推廣。本次分析了地質(zhì)勘探系統(tǒng)的作用，對其圖像自動化處理流程實施分析。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘探；圖像自動化；處理流程；傳輸

中圖分類號：TP391.41

1 圖像處理技術(shù)

圖像處理是用計算機(jī)對圖像進(jìn)行分析，以達(dá)到所需結(jié)果的技術(shù)，如圖1。從信息工程角度來說，除了常用的聲音信息、文字信息、數(shù)字信息外，圖像信息也是不可缺少的信息要素，能夠為用戶直觀地表達(dá)多種信號內(nèi)容，方便了對事物對象的分析處理。對比其它信息形式，圖像信息具有更加逼真的特點(diǎn)，能夠以實際圖形反應(yīng)出地質(zhì)勘探的結(jié)果。伴隨著信息科技水平的提升，圖像處理技術(shù)開始朝著“數(shù)字化”方向改進(jìn)，與計算機(jī)數(shù)字處理平臺聯(lián)用，創(chuàng)建了更加優(yōu)越的信息處理模式。數(shù)字圖像是指用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過采樣和數(shù)字化得到的一個大的二維數(shù)組，一般指數(shù)字圖像處理。

2 地質(zhì)勘探系統(tǒng)的應(yīng)用價值

地質(zhì)勘探本質(zhì)上是對地表低層構(gòu)造的一種勘察分析，通過采用各種數(shù)字化設(shè)備對地質(zhì)結(jié)構(gòu)實施勘察，收集與地質(zhì)層相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為理論研究工作提供必要的參考。過去地質(zhì)勘察多數(shù)是用于地質(zhì)學(xué)研究的數(shù)據(jù)收集，并沒有涉及到其它行業(yè)的相關(guān)應(yīng)用。信息科技融入企業(yè)經(jīng)營之后，與信息科技相關(guān)的操作系統(tǒng)也得到了推廣，這加快了地質(zhì)勘探系統(tǒng)的改造建設(shè)。

2.1 勘察資源。對某個地區(qū)的地質(zhì)情況實施綜合勘察，可以發(fā)現(xiàn)地質(zhì)層存儲的各種資源，為新能源開發(fā)工程提供了必要的參考數(shù)據(jù)。早期由于設(shè)備及技術(shù)條件的限制，我國對于地質(zhì)資源未能全面地開展勘察，影響了自然資源的利用效率。地質(zhì)勘探系統(tǒng)正式應(yīng)用于勘探作業(yè)，不僅降低了過去人工測量、勘察的難度，也加快了地質(zhì)信息的收集與存儲，方便了原始數(shù)據(jù)的調(diào)用與分類處理。

2.2 指導(dǎo)生產(chǎn)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)勘探系統(tǒng)應(yīng)用于工程開發(fā)，其對企業(yè)施工及生產(chǎn)活動具備了多方面的指導(dǎo)，特備是對自然資源開發(fā)的功能價值更高。以煤炭資源開發(fā)為例，地質(zhì)勘探系統(tǒng)能夠根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息，借助計算機(jī)平臺創(chuàng)建數(shù)字采煤模型，先對地刺啊存儲煤礦的位置、數(shù)量、質(zhì)量等初步評估；確定采掘生產(chǎn)之后，可預(yù)測出本地區(qū)礦井生產(chǎn)可能遇到的風(fēng)險問題，為企業(yè)擬定采煤作業(yè)方案給予指導(dǎo)。

3 地質(zhì)勘探系統(tǒng)圖像自動化處理流程分析

地質(zhì)勘探是通過各種手段、方法對地質(zhì)進(jìn)行勘查、探測，確定合適的持力層，根據(jù)持力層的地基承載力，計算基礎(chǔ)參數(shù)的調(diào)查研究活動。為了提高地質(zhì)勘探作業(yè)的準(zhǔn)確性，企業(yè)開始把信息控制系統(tǒng)融入勘探工程，旨在通過信息技術(shù)調(diào)控指導(dǎo)勘探操作。計算機(jī)圖像技術(shù)是勘探數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的主要方式，如圖2，把原始數(shù)字信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換器調(diào)整格式，再借助數(shù)字處理模型生成圖像，更為真實地反映出了地質(zhì)情況。圖像自動化處理的基本流程：

3.1 收集。地質(zhì)勘探系統(tǒng)由多種軟硬件設(shè)施構(gòu)成，其將信號接收器、發(fā)射器等設(shè)定在收發(fā)信息的兩個端點(diǎn)，由用戶執(zhí)行撥號方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。不同勘探工程的操作目標(biāo)不一樣，各個企業(yè)需要收集的信息內(nèi)容是不同的，收集實用信息是圖像自動化處理的基本流程。由于圖像信息收集的內(nèi)容和模式識別、人工智能的研究領(lǐng)域有交叉，但圖像分析與典型的模式識別有所區(qū)別，在收集數(shù)據(jù)時要考慮后期圖像制作的要求。通常，收集前要對圖像內(nèi)容進(jìn)行多方面的對比分析，圖像分析不限于把圖像中的特定區(qū)域按固定數(shù)目的類別加以分類，它主要是提供關(guān)于被分析圖像的一種描述。

3.2 轉(zhuǎn)換。圖像處理的各個內(nèi)容是互相有聯(lián)系的，而不同信息之間也要經(jīng)過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，這是圖像自動化處理的必經(jīng)環(huán)節(jié)。一個實用的圖像處理系統(tǒng)往往結(jié)合應(yīng)用幾種圖像處理技術(shù)才能得到所需要的結(jié)果，圖像數(shù)字化是將一個圖像變換為適合計算機(jī)處理的形式的第一步。地質(zhì)勘探系統(tǒng)配備的計算機(jī)帶有轉(zhuǎn)換器，可以把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合圖像生成的信息，加快了圖像信息自動化處理的運(yùn)作流程。轉(zhuǎn)換后的圖像信息可快速地被系統(tǒng)識別、認(rèn)證。

3.3 處理。圖像匹配、描述和識別對圖像進(jìn)行比較和配準(zhǔn)，通過分制提取圖像的特征及相互關(guān)系，得到圖像符號化的描述，再把它同模型比較，以確定其分類。礦產(chǎn)資源開發(fā)中，前期勘探是對地質(zhì)狀況的綜合考察，勘探系統(tǒng)收集到數(shù)據(jù)信息后要經(jīng)過多道程序處理，才能制作成最清晰的圖像內(nèi)容。處理數(shù)字圖像時，計算機(jī)編程人員應(yīng)注重圖像編碼的調(diào)整，盡可能使最終生成的圖像清晰度達(dá)到最高，使企業(yè)分析采礦方案時有明確的圖像參考。

3.4 檢查?？碧较到y(tǒng)圖像自動化處理之后，要對生成的圖片信息進(jìn)行檢查核對，避免錯誤圖像信息而誤導(dǎo)了實際生產(chǎn)。數(shù)字圖像檢查是以圖片分析和理解為目的的分割、描述和識別將用于各種自動化的系統(tǒng)，如字符和圖形識別、用機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品的裝配和檢驗。在這類應(yīng)用中，往往需綜合應(yīng)用模式識別和計算機(jī)視覺等技術(shù)，圖像處理更多的是作為前置處理而出現(xiàn)的，檢查環(huán)節(jié)必須對圖像編碼、格式、效果等比對，為圖像指導(dǎo)生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。

3.5 存儲。圖像自動化處理包括錄像帶一類動態(tài)圖像將轉(zhuǎn)為數(shù)字圖像，遵循了信息科技發(fā)展的數(shù)字化趨勢，使企業(yè)利用數(shù)據(jù)信息資源有了更大的操作空間。地質(zhì)勘探系統(tǒng)改變了過去地質(zhì)信息獲取的方式，由數(shù)字化勘測儀器連接數(shù)據(jù)中心，便能高效率地完成勘測作業(yè)。存儲是數(shù)字勘探系統(tǒng)操作的最后一步，原始數(shù)據(jù)經(jīng)處理后要存儲在預(yù)定的數(shù)據(jù)庫中，方便企業(yè)對生產(chǎn)信息的查詢與利用。數(shù)據(jù)存儲要配備大容量的數(shù)據(jù)庫，并和文字、聲音、圖形一起存儲在計算機(jī)內(nèi)，顯示在計算機(jī)的屏幕上。它的應(yīng)用將擴(kuò)展到教育、培訓(xùn)和娛樂等新的領(lǐng)域。

4 勘探數(shù)據(jù)通信模式的建立

通信網(wǎng)絡(luò)是地質(zhì)勘探系統(tǒng)的重要構(gòu)成，也是勘探人員與指揮中心之間保持信息交換的核心平臺。社會信息科技改革之后，傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的功能缺陷更加明顯，有線通信因其耗時長、效率低、不安全等缺陷，常把一些重要的數(shù)據(jù)信息丟失，給用戶造成了很大的不便，影響了我國通信產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。早期受到通信技術(shù)條件的限制，國內(nèi)通信傳輸多數(shù)采用電話通信的方式，這種傳輸模式不僅信息承載量小，且傳輸過程消耗的時間更長，降低了勘探系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的效率?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)采用先進(jìn)科技為支撐，改變了傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的不足，提供了更加多元化的傳輸平臺，滿足了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模塊功能的使用要求。掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模塊的分布特點(diǎn)，能夠幫助地質(zhì)勘探作業(yè)中快速地傳輸數(shù)字信號。

5 結(jié)束語

地質(zhì)勘探是現(xiàn)代工程建設(shè)中不可缺少的工作，通過對地質(zhì)環(huán)境開展全面性的勘察作業(yè)，可以掌握各個地區(qū)的地理環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造、資源存儲、氣候變化等情況。無論是哪一種形式的地址勘探，其都要對勘察所得數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化處理，這是保證地質(zhì)數(shù)據(jù)資源有效利用的基礎(chǔ)。圖像是對原始數(shù)據(jù)的直觀表達(dá)，利用計算機(jī)轉(zhuǎn)換器生成圖像信息，幫助企業(yè)在資源開發(fā)或設(shè)施改造等活動中設(shè)計科學(xué)的方案。為了更好地傳輸勘測數(shù)據(jù)，工程單位要及時建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，為信息傳輸做好充分的準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1]費(fèi)繼友，涂娟.激光全息干涉法測量液相質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)數(shù)字圖像處理的研究[J].化工自動化及儀表，2008（05）.

[2]戴福隆，王朝陽.條紋圖象的數(shù)字化自動分析處理技術(shù)之一：條紋中心法[J].光子學(xué)報，1999（08）.

作者簡介：萬薇（1981.08-），女，江西南昌人，碩士，講師，研究方向：計算機(jī)圖形圖像。

作者單位：江西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，南昌 330088