井下偏振光學成像探測技術研究.pdf

1、井下可見光電視測井技術是成像測井技術中的一個研究熱點，對套管檢測和落物打撈等井下作業(yè)，提供了可視化的依據(jù)?？梢姽怆娨暅y井可以清楚的將井下的現(xiàn)時狀態(tài)通過光纖傳感器傳輸?shù)降孛骘@示裝置，具有實時、直接、方便等特點。實踐證明，井下電視對套管檢測等井下作業(yè)有很好的效益。然而可見光電視測井也有其局限性，由于井下水環(huán)境中的油水混合物和懸浮微粒對光有很強的散射作用，以及井下作業(yè)的噪聲致使光學成像效果受到干擾，導致圖像清晰度不高。這樣就要借助地面終端的圖

2、像處理技術，將井下采集的圖像進行處理，去除混濁介質的散射作用，以及噪聲，突出圖像的細節(jié)信息。從而可以更清晰的反應出井下套管檢測和井下落物的真實狀況。此外井下的特殊環(huán)境對水下攝像機的技術要求必須做到防水和耐壓等功效。
　　 本文通過對東營大部分油田的井下環(huán)境的分析和光在混濁介質中傳播過程的研究，采用ZEMAX光學設計軟件開發(fā)一種焦距可調式水下鷹眼光學系統(tǒng)，可以適于井下高溫、高壓的水介質環(huán)境使用。光在傳播過程中經過光學系統(tǒng)(光學元器

3、件或混濁介質)，光的偏振態(tài)將發(fā)生變化。由于混濁介質的強散射作用導致成像效果差，圖像不清晰，本文通過對偏振光水下成像的研究，可以得出水下偏振圖像包含更多的信息量。首先介紹了偏振光成像的基本原理，并設計出兩種水下斯托克斯圖像采集實驗，得到可以反映探測物偏振特性的偏振度和偏振角圖像。實驗證明，這兩種圖像均能突出圖像的邊緣信息和細節(jié)信息。本文在對偏振圖像的圖像處理部分，介紹了小波變換理論，并對實驗中所采集的偏振圖像進行基于小波變換的分解與重構，