基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巖石圖像分類研究與應(yīng)用.pdf

1、大量的研究表明，巖石是一種很復(fù)雜的多孔介質(zhì)。巖石類型和粒度、孔隙結(jié)構(gòu)、斷裂比、泥質(zhì)含量等對(duì)巖石的滲透率、孔隙度等有直接影響。分析巖石微觀結(jié)構(gòu)特征，并形成一套有效的巖石微觀結(jié)構(gòu)特征提取與分類方法，為油氣藏的研究、勘探和開發(fā)提供有保障的科學(xué)依據(jù)，這對(duì)油氣田的開發(fā)研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文聚焦當(dāng)下熱點(diǎn)的深度機(jī)器學(xué)習(xí)方法，尤其是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合離散余弦變換、離散小波變換的相關(guān)理論，針對(duì)巖石圖像分類的問題進(jìn)行研究，主要工作及取得的成果如下：

2、r>　　首先，在不同訓(xùn)練迭代次數(shù)下對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練、驗(yàn)證和測(cè)試，提出一種卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巖石圖像分類框架，并基于這個(gè)框架對(duì)分別經(jīng)過亮度調(diào)整、某些幾何變換和加入噪聲后的巖石圖像進(jìn)行分類測(cè)試，獲得了一定的分類準(zhǔn)確性。其次，提出基于離散余弦變換的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巖石圖像分類框架，并基于其對(duì)原巖石圖像以及經(jīng)過亮度調(diào)整、某些幾何變換和加入噪聲后的巖石圖像進(jìn)行分類測(cè)試，其分類錯(cuò)誤率低于上一種分類框架，且訓(xùn)練時(shí)間約為上一種框架的0.46倍。最后，提出了

3、基于離散小波變換和離散余弦變換的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巖石圖像分類框架，并用它分別對(duì)原巖石圖像以及經(jīng)過亮度調(diào)整、某些幾何變換和加入噪聲后的巖石圖像進(jìn)行分類測(cè)試。這種框架的訓(xùn)練時(shí)間約為第二種框架的0.31倍，其分類錯(cuò)誤率約等于第二種框架。
　　通過比較，基于離散小波變換和離散余弦變換的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巖石圖像分類框架是訓(xùn)練時(shí)間短且分類錯(cuò)誤率低的巖石圖像分類框架。它用少量系數(shù)代表巖石圖像，從而縮短了框架的訓(xùn)練時(shí)間，且將巖石圖像變換到頻域中提取有效特