摘  要： 實現(xiàn)了柱狀巖心360°表面成像。通過面陣CCD采集柱狀巖心外表面圖像，經(jīng)過全局光照校正和畸變校正預處理，采用最佳拼接線算法拼接融合，完成整個柱狀巖心表面圖像重建，得到了高質(zhì)量柱狀巖心全景圖。
關鍵詞： 畸變校正；圖像拼接；圖像融合；360°柱面成像

　巖心是油氣勘探開發(fā)研究工作中最關鍵、最直觀的信息，也是反復使用的實物資料，油田石油地質(zhì)分析數(shù)據(jù)和地球物理勘探的物理參數(shù)均來自于巖心[1]。肉眼觀察巖心表面容易忽略一些細節(jié)，不易掌握巖心全部信息量，而且?guī)r心易風化和破損，因此，采集巖心圖像建立數(shù)據(jù)庫，對地質(zhì)石油部門是非常必要的一項工作。本文針對柱狀巖心成像進行研究，通過面陣CCD采集柱狀巖心外表面圖像，經(jīng)過全局光照校正和桶形校正預處理，采用最佳拼接線算法拼接融合，完成整個柱狀巖心表面圖像重建。
1 全局光照校正
　物體顏色因投射光線顏色發(fā)生改變而隨著改變，在不同光線下CCD拍攝的圖像會有不同的色溫，而CCD不能像人眼一樣自動修正光線的改變，因此在進行圖像拼接融合之前，先進行圖像全局光照校正。

　然后根據(jù)計算出來的3個通道的增益數(shù)，將柱狀巖心樣品圖像像素點各分量與增益系數(shù)的乘積作為光照校正的輸出，從而實現(xiàn)光照校正。
2 圖像畸變校正算法
　本文采用的是面陣CCD，一方面因鏡頭等原因會造成圖像畸變；另一方面待成像的物體為柱面，不是平面物體，因此成像時，當相機聚焦到某一平面時，其他平面的目標映射到像平面時會發(fā)生畸變。這些畸變將影響圖像拼接，因此需恢復畸變后的各點在其柱面上的原始位置，即對畸變進行校正。
本文采用網(wǎng)格模板校正法[2]，基本思想是：通過在基準圖像中獲取一定的控制點和對應畸變圖像的點來進行計算從而得到整個圖像的畸變映射關系，然后根據(jù)已得映射關系對圖像中所有像素點進行搬移，從而達到畸變校正的效果。

3.2 最佳拼接線算法
　當兩幅圖像配準完成后，接著采用最佳拼接縫法實現(xiàn)圖像融合。先計算出兩幅圖像對應的重疊區(qū)域各點像素差，然后從重疊區(qū)域各行第一個像素點開始與上、下像素點比較。像素差最小的像素點作為此路線的節(jié)點，右移一列，重復此操作，直到完成最后一列的比較，計算出這條路線像素差之和。統(tǒng)計重疊區(qū)域中各路線像素差之和，像素差之和最小的路線即為最佳拼接線。找到最佳拼接線后，最佳拼接線上面的重疊區(qū)域部分取第一幅圖像在該區(qū)域的值，最佳拼接線下面的重疊區(qū)域取第二幅圖像在該區(qū)域的值，這樣即可完成兩幅圖像的拼接融合。兩幅圖像拼接融合流程圖如圖1所示。

　本文實現(xiàn)了360°圓柱狀巖心外表面圖像采集及拼接融合，得到了柱狀巖心的360°全景圖，拼接融合效果較好，在石油勘測等工程上已得到應用。但目前主要針對小直徑柱狀巖心的拼接融合，對較大直徑巖心的拼接融合，還需探索和實踐。
參考文獻
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