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基于ConvNext V2-VMamba模型的岩石薄片岩性识别方法OA

Lithology identification method for rock thin sections based on ConvNext V2-VMamba

中文摘要英文摘要

岩石结构蕴含着丰富的地质信息,岩石薄片岩性识别对于油气勘探、矿物开采等方面具有重要意义.针对岩石图像分类过程中存在精度低、人工成本高等问题,提出了一种基于 ConvNext V2-VMamba 模型的岩石薄片岩性识别方法.首先,在 ConvNext V2 模型的基础上采用分组卷积和通道混洗策略将 ConvNext 模块与 VSS 模块相结合;其次,提出了 Conv-VMamba 模块用于替换原有的 ConvNext 模块,使模型同时具有全局视野和优秀的局部特征提取能力;最后,在原模型上嵌入空间注意力 EMA 模块,促进模型跨通道空间信息的聚合,更好感受不同岩石图像的纹理信息.实验结果表明,模型在测试集上的准确率为 81.5%、精确率为 81.1%、召回率为 81.4%、特异性为 96.3%、F1值为 81.2%,准确率相比于原模型提升了 5%,该方法的算法准确性最高,分类效果最好,为岩性识别领域提供了新的思路和方法.

Rock fabric contains abundant geological information,and lithology identification from rock thin sec-tions is of great importance for oil and gas exploration,mineral extraction,and related fields.To address issues such as low accuracy and high labor costs in rock image classification,this paper proposes a ConvNext V2-VMamba-based method for lithology identification in rock thin sections.First,based on the ConvNext V2 model,grouped convolution and channel shuffle strategies are adopted to combine the ConvNext module with the VSS module.Then,a Conv-VMamba module is proposed to replace the original ConvNext module,enabling the model to possess both a global receptive field and excellent local feature extraction capabilities.Finally,a spatial attention EMA module is integrated into the model to enhance cross-channel spatial information aggrega-tion and improve the capture of texture information in different rock images.Experimental results show that the model achieves an accuracy of 81.5%,precision of 81.1%,recall of 81.4%,specificity of 96.3%,and F1-score of 81.2%on the test set.Compared with the original model,the accuracy is improved by 5%.This method dem-onstrates the highest algorithmic accuracy and best classification performance,providing a new approach and method for the field of lithology identification.

王婷婷;熊东宇;赵万春;蔡萌;史晓东

东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江 大庆 163318||东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室,黑龙江 大庆 163318东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江 大庆 163318东北石油大学非常规油气院,黑龙江 大庆 163318||东北石油大学页岩油地质工程一体化压裂与防控技术创新团队,黑龙江 大庆 163318大庆油田有限责任公司采油工艺研究院,黑龙江 大庆 163000大庆油田有限责任公司第九采油厂,黑龙江 大庆 163000

天文与地球科学

岩性识别岩石图像分类ConvNext V2VMamaba通道混洗空间注意力EMA模块

lithology identificationrock image classificationConvNext V2VMambachannel shufflespatial attention EMA module

《石油地球物理勘探》 2026 (3)

595-606,12

本项研究受国家自然科学基金项目"页岩层系组构单元划分与力学耦合竞争控制水力压裂造缝行为研究"(52474036)、"页岩油藏脉动水力压裂缝网实时扩展AE演化机制分数阶方法研究"(52174022)、"页岩油层交替混合压裂诱导及竞争耦合造缝与参数调控机制研究"(52074088)和黑龙江省自然科学基金联合基金重点项目"古龙页岩油SC-CO2立体井网压裂造缝与排采参数调控机制研究"(ZL2024E008)、黑龙江省"揭榜挂帅"科技攻关项目"古龙页岩油油藏工程理论、CO2提产机理及合理排采制度研究"(DQYT-2022-JS-758)、2024年度科技创新领军人才团队——页岩油地质工程一体化压裂与防控技术创新团队(CYCX24015)联合资助.

10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.20250273

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