[发明专利]一种煤岩显微图像分析方法及分析系统

说明书

本发明公开了一种煤岩显微图像分析方法及分析系统，对待处理的煤岩显微图像进行预处理，在预处理后的图像中提取有效区域；将有效区域分割为多个预设尺寸的图像区域，通过训练后的第一神经网络对多个图像区域分别进行目标物的特征检测，得到候选图像区域；通过第二神经网络对待处理的煤岩显微图像中对应候选图像区域的目标图像区域进行分类，得到目标图像区域属于预设类别的置信度；对目标图像区域进行筛选，保留置信度大于第一阈值的目标图像区域，测量保留的目标图像区域的特征指标。本发明通过深度神经网络完成煤岩显微图像的特征提取，实现了自动语义分割，识别图像中各个不同的煤岩组分及其占比，实现煤岩显微组分的精确检测与识别。

技术领域

本发明涉及图像分析技术领域，具体涉及一种煤岩显微图像分析方法及分析系统。

背景技术

煤岩显微组分分析主要包括三方面内容：煤岩显微组分类别识别、镜质组反射率测定和煤岩显微组分组及矿物质的测定(显微组分组和矿物含量定量统计)。其中，煤岩显微组分类别识别是后两者的基础和前提，煤岩显微组分分析具有很强的专业性，需要测定者具有深厚的煤岩学基础，这是由于煤岩显微组分的多样性和复杂性决定的。

现有的煤岩显微图像分析采用的是传统数字处理的方法，比如小波变换，图像模式识别等传统技术。现有的煤岩显微图像分析方法存在的缺陷主要是鲁棒性差，准确率容易被煤岩图像的成像的质量高低所影响；另外在煤岩组分的量化分析方面，受传统技术所限，测量精度难以提高。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的；不能仅仅因为上述方案在本发明的背景技术部分进行了阐述，而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种煤岩显微图像分析方法及分析系统，能够自动地对煤岩显微图像进行测量，实现煤岩显微组分的精确检测与识别。

本发明公开了一种煤岩显微图像分析方法，包括：

获取待处理的煤岩显微图像；

对待处理的煤岩显微图像进行预处理，得到预处理后的图像；

在所述预处理后的图像中提取有效区域；

将所述有效区域分割为多个预设尺寸的图像区域，通过训练后的第一神经网络对多个所述图像区域分别进行目标物的特征检测，得到候选图像区域；

通过第二神经网络对目标图像区域进行分类，得到所述目标图像区域属于预设类别的置信度；其中，所述目标图像区域为取待处理的煤岩显微图像中对应于所述候选图像区域的图像区域；

对所述目标图像区域进行筛选，保留置信度大于第一阈值的目标图像区域。

作为本发明的进一步改进，所述煤岩显微图像的预处理方法包括：采用图像增强技术对低质量图像进行质量增强，使得图像的对比度增加，所述图像增强技术包括灰度阈值法；

所述有效区域的提取方法包括：图像连通性、腐蚀、膨胀以及边缘分割中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述第一神经网络具有跨层卷积结构，所述第一神经网络的训练数据为经过数据增强处理且数量大于第二阈值的阳性和假阳性数据。

作为本发明的进一步改进，还包括：

测量保留的所述目标图像区域的特征指标。

作为本发明的进一步改进，所述特征指标的测量方法，包括：

使用目标物的轮廓去除所述目标图像区域中的非目标物区域，得到目标物轮廓区域；

计算所述目标物轮廓区域内所有像素的第一参数总和以及像素点个数；