本發(fā)明屬于物體探測，具體涉及一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、在油氣勘探、礦產(chǎn)資源探測或環(huán)境監(jiān)測中，常需識別地下層狀介質(zhì)中嵌入的小型包裹體（如礦體、流體囊、裂縫帶等）。傳統(tǒng)方法主要依賴電阻率法、電磁法或地震波技術(shù)，但這些方法在復(fù)雜層狀結(jié)構(gòu)（即處理多參數(shù)、多尺度地質(zhì)異常）中存在局限性：電阻率法對單一水平分層結(jié)構(gòu)有效，但難以分辨多個小包裹體的空間分布，尤其在層狀介質(zhì)與包裹體電性差異較小時，分辨率顯著下降；電磁法受電磁信號衰減和外部干擾影響大，且高頻信號難以穿透深層介質(zhì)，對小包裹體的邊界定位精度不足；地震波技術(shù)依賴聲波阻抗差異，對低阻抗差的小包裹體敏感性低，且設(shè)備成本高昂、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法及系統(tǒng)，基于電勢層勢理論，構(gòu)建層狀小包裹體的電勢場解析模型，以實(shí)現(xiàn)不考慮形狀恢復(fù)前提下的層狀小包裹體位置的精準(zhǔn)識別。

2、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第一方案提供了一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法，采用如下技術(shù)方案：

3、一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法，包括：

4、獲取待識別的物體包裹體的擾動電勢和背景電勢；

5、考慮邊界傳輸條件和伸縮變換，分別對所獲取的擾動電勢和背景電勢進(jìn)行漸進(jìn)分析，考慮電勢層勢，得到擾動電勢積分表示式和背景電勢積分表達(dá)式的差值，構(gòu)建層狀小包裹體的電勢場解析模型；

6、根據(jù)所構(gòu)建的電勢場解析模型確定層狀小包裹體的位置關(guān)系，完成基于電勢層勢的層狀小包裹體的位置識別。

7、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定,所獲取的擾動電勢和背景電勢至少滿足拉普拉斯控制方程；其中，表示三維空間，表示散度算子，表示梯度算子，表示高階無窮小量，為擾動電勢，為擾動電勢，為特征函數(shù)，為嵌入在中包裹體，且有光滑邊界，表示函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)滿足赫爾德條件，為背景空間，為區(qū)域的閉包，在中電導(dǎo)率，在中，是中的調(diào)和函數(shù)，為擾動電勢。

8、進(jìn)一步的,所述包裹體包括多個層狀小包裹體，所述層狀小包裹體是產(chǎn)生電場的中心區(qū)域，在空間的位置隨時間的變化而變化。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定,所構(gòu)建的層狀小包裹體的電勢場解析模型采用擾動電勢和背景電勢的積分表示的漸進(jìn)行為，即采用拉普拉斯算子對所獲取的擾動電勢進(jìn)行泰勒展開，考慮層狀小包裹體中每層的電導(dǎo)率，結(jié)合邊界傳輸條件，得到擾動電勢積分表示式和背景電勢積分表達(dá)式的差值，即完成層狀小包裹體的電勢場解析模型的構(gòu)建。

10、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定,基于邊界測量獲取層狀小包裹體發(fā)生移動時的位置信息，結(jié)合所構(gòu)建的電勢場解析模型，確定層狀小包裹體的位置，完成層狀小包裹體的位置識別。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定,在所述漸進(jìn)分析中，結(jié)合小包裹體的單層位勢算子、雙層位勢算子和邊界積分算子，得到單雙層位勢算子的跳躍關(guān)系，對所得到的單雙層位勢算子的跳躍關(guān)系進(jìn)行伸縮變換，得到擾動電勢積分表示式。

12、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第二方案提供了一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：

13、一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別系統(tǒng)，包括：

14、獲取模塊，其被配置為獲取待識別的物體包裹體的擾動電勢和背景電勢；

15、構(gòu)建模塊，其被配置為考慮邊界傳輸條件和伸縮變換，分別對所獲取的擾動電勢和背景電勢進(jìn)行漸進(jìn)分析，考慮電勢層勢，得到擾動電勢積分表示式和背景電勢積分表達(dá)式的差值，構(gòu)建層狀小包裹體的電勢場解析模型；

16、識別模塊，其被配置為根據(jù)所構(gòu)建的電勢場解析模型確定層狀小包裹體的位置關(guān)系，完成基于電勢層勢的層狀小包裹體的位置識別。

17、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第三方案提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，采用如下技術(shù)方案：

18、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序，該程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方案所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法中的步驟。

19、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第四方案提供了一種電子設(shè)備，采用如下技術(shù)方案：

20、一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運(yùn)行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方案所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法中的步驟。

21、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第五方案提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，采用如下技術(shù)方案：

22、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括軟件代碼，所述軟件代碼中的程序執(zhí)行如本發(fā)明第一方案所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法中的步驟。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

24、本發(fā)明基于電勢層勢理論，構(gòu)建層狀小包裹體的電勢場解析模型，以實(shí)現(xiàn)不考慮形狀恢復(fù)前提下的層狀小包裹體位置的精準(zhǔn)識別。

25、本發(fā)明通過建立利用電勢數(shù)據(jù)識別層狀異常的數(shù)學(xué)理論，基于拉普拉斯laplace系統(tǒng)控制，唯一地恢復(fù)變化后的多個層狀小包裹體的位置；即運(yùn)用數(shù)學(xué)模型刻畫電勢場與導(dǎo)電的層狀異常結(jié)構(gòu)之間的非線性關(guān)系，克服了傳統(tǒng)方法在處理多參數(shù)、多尺度地質(zhì)異常時面臨的局限性。這意味著通過測量得到的擾動電勢差數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確無誤地反演出地下層狀異常的具體位置，可為礦產(chǎn)勘探、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、水資源管理等領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

技術(shù)特征：

1.一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1中所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法,其特征在于,所獲取的擾動電勢和背景電勢至少滿足拉普拉斯控制方程；其中，表示三維空間，表示散度算子，表示梯度算子，表示高階無窮小量，為擾動電勢，為擾動電勢，為特征函數(shù)，為嵌入在中包裹體，且有光滑邊界，表示函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)滿足赫爾德條件，為背景空間，為區(qū)域的閉包，在中電導(dǎo)率，在中，是中的調(diào)和函數(shù)，為擾動電勢。

3.如權(quán)利要求2中所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法,其特征在于,所述包裹體包括多個層狀小包裹體，所述層狀小包裹體是產(chǎn)生電場的中心區(qū)域，在空間的位置隨時間的變化而變化。

4.如權(quán)利要求1中所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法,其特征在于,所構(gòu)建的層狀小包裹體的電勢場解析模型采用擾動電勢和背景電勢的積分表示的漸進(jìn)行為，即采用拉普拉斯算子對所獲取的擾動電勢進(jìn)行泰勒展開，考慮層狀小包裹體中每層的電導(dǎo)率，結(jié)合邊界傳輸條件，得到擾動電勢積分表示式和背景電勢積分表達(dá)式的差值，即完成層狀小包裹體的電勢場解析模型的構(gòu)建。

5.如權(quán)利要求1中所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法,其特征在于,基于邊界測量獲取層狀小包裹體發(fā)生移動時的位置信息，結(jié)合所構(gòu)建的電勢場解析模型，確定層狀小包裹體的位置，完成層狀小包裹體的位置識別。

6.如權(quán)利要求1中所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法,其特征在于,在所述漸進(jìn)分析中，結(jié)合小包裹體的單層位勢算子、雙層位勢算子和邊界積分算子，得到單雙層位勢算子的跳躍關(guān)系，對所得到的單雙層位勢算子的跳躍關(guān)系進(jìn)行伸縮變換，得到擾動電勢積分表示式。

7.一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)了如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法的步驟。

9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實(shí)現(xiàn)了如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括軟件代碼，其特征在于，所述軟件代碼中的程序執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于物體探測技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于電勢層勢的層狀小包裹體位置識別方法及系統(tǒng)，包括：獲取待識別的物體包裹體的擾動電勢和背景電勢；考慮邊界傳輸條件和伸縮變換，分別對所獲取的擾動電勢和背景電勢進(jìn)行漸進(jìn)分析，考慮電勢層勢，得到擾動電勢積分表示式和背景電勢積分表達(dá)式的差值，構(gòu)建層狀小包裹體的電勢場解析模型；根據(jù)所構(gòu)建的電勢場解析模型確定層狀小包裹體的位置關(guān)系，完成基于電勢層勢的層狀小包裹體的位置識別。本發(fā)明基于電勢層勢理論，構(gòu)建層狀小包裹體的電勢場解析模型，以實(shí)現(xiàn)不考慮形狀恢復(fù)前提下的層狀小包裹體位置的精準(zhǔn)識別。

技術(shù)研發(fā)人員：李金紅,胡雙霞,趙琳琳,王巖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15