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,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對圖像進行分析,以達到所需結(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,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,與計算機數(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、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,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處理的形式的第一步。地質(zhì)勘探系統(tǒng)配備的計算機帶有轉(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、用機器人進行產(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內(nèi),顯示在計算機的屏幕上。它的應(yīng)用將擴展到教育、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,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,利用計算機轉(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:
[1]費繼友,涂娟.激光全息干涉法測量液相質(zhì)擴散系數(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:計算機圖形圖像。
作者單位:江西經(jīng)濟管理干部學(xué)院,南昌 330088