[发明专利]一种岩芯盘内岩芯识别与编录的方法

说明书

本发明涉及工程地质勘探技术领域，提供一种岩芯盘内岩芯识别与编录的方法，包括：步骤1：获取待识别与编录的岩芯盘图片；步骤2：以岩芯盘图片为输入、岩芯盘图片中所有岩芯对象与回次分隔卡对象的类别、最小外包矩形的像素尺寸与左上角点坐标为输出，基于区域卷积神经网络算法构建并训练岩芯‑回次分隔卡识别模型；对待识别与编录的岩芯盘图片进行识别，根据回次分隔卡的像素尺寸与实际尺寸的折算率计算岩芯实际尺寸，计算每个对象的最小外包矩形的中心点坐标；步骤3：根据RQD阈值、进尺长度计算每个回次的岩石质量指标和岩芯钻取率，存储识别信息与编录数据。本发明能够提高岩芯盘内岩芯识别与编录的准确性、可靠性和效率，并降低成本。

技术领域

本发明涉及工程地质勘探技术领域，特别是涉及一种岩芯盘内岩芯识别与编录的方法。

背景技术

岩芯是根据地质勘查工作或工程的需要，使用环状岩芯钻头及其他取芯工具，从钻孔内取出的圆柱状岩石样品。岩心是研究和了解地下地质和矿产情况的重要实物地质资料。利用岩芯的性状查明地质体的岩性、破碎程度、结构面发育情况，并进一步计算出岩石质量指标RQD以及岩芯钻取率等工程指标的工作称为岩芯编录。

现有地质工程中的岩芯编录方法主要依赖手工测量方案对放入岩芯盘内的岩芯进行测量与拍摄，从而提取与识别岩芯信息以建立岩芯编录资料。具体步骤如下：

(1)基于岩芯编录通用规范摆放岩芯：将采集到的岩芯用防水记号笔在每段岩芯上进行编号，岩芯编号用代分数表示(代分数前的整数代表回次号，分母表示当前回次的岩芯总数，分子表示当前是第几块岩芯，如某钻孔第4回次，有5块编号的岩芯，其中第1块编号为)，将编号完毕的岩芯遵循通用规范(不同回次号的岩芯按回次大小顺序(从小到大)由上向下摆放，分属于不同回次之间的相邻岩芯用回次卡片隔开，同一回次号的岩芯按编号顺序由左往右摆放)摆放入岩芯盘中；

(2)利用人工手段对岩芯盘中每一回次的岩芯逐个进行测量并记录其几何尺寸信息，依据几何尺寸信息通过公式计算RQD值与岩芯钻取率等指标，同时对岩芯的岩石特征(包括颜色、结构、构造、矿物成分以及褶皱与节理等次生构造)进行鉴别和记录，并将结果编制成岩芯编录表；

(3)对岩芯盘中摆放好的岩芯进行摄影拍摄。将拍摄完毕的照片与岩芯编录表作为文献资料留存，同时将摆放完毕的岩芯盘存入岩芯库中，以备后期使用。

当前岩芯识别与编录的人工方法存在的缺陷在于：(1)所有岩芯的长度需要人工测量，测量工作量大，劳动力资源浪费严重；(2)手工测量不可避免地存在着测量误差，影响岩芯编录数据准确性；(3)测量结果数据存储没有统一管理系统，数据转化步骤复杂，数据安全性低，数据遗失、混乱风险大；(4)数字化统计信息与钻孔样品存储在不同的地方，容易造成数据与资料分离，导致数据利用率低等问题。

国内部分学者采用不同的技术手段对现行岩芯编录方法进行了改进：如公开号为CN105913428A的专利披露了一种岩芯信息化存储方法：该专利通过对岩芯采用三维激光扫描与相机拍摄手段，获取岩芯的三维点云数据，最终建立带有几何信息与真彩色信息的岩芯三维数字实体模型，基于数字模型，完成岩芯的统计、分析存储工作。其优点包括实现了岩芯的信息化编录与存储，减少了人工测量带来的误差；缺点在于利用三维激光扫描方式，逐块提取岩芯信息，设备与软件投资费用大，每个岩芯均需要数字化扫描，扫描工作量大。公开号为CN108152216A的专利披露了一种基于岩芯高光谱扫描图像的钻孔三维矿物填图方法，侧重于使用高光谱技术对岩芯进行矿物识别从而获取各种矿物在岩芯面上的分布，结合三维建模与可视化技术以填图的方式反映钻孔岩芯矿物发育状况和空间分布特征。此专利优点在于对岩芯矿物成分分析提供了简便可靠的分析手段，缺点在于对岩芯本身的几何信息不进行采集，对于岩芯编录工作中最重要的RQD值等工程指标无法进行统计分析。