[发明专利]一种多层次的岩石铸体薄片图像分割方法

说明书

本发明公开了一种多层次的岩石铸体薄片图像分割方法，本发明结合岩石铸体薄片的铸体液呈现特征和岩石铸体薄片的单偏光和正交偏光连续变化的偏光角度下颗粒目标变化的特征，基于这两种特征上实现一种多层次的岩石铸体薄片颗粒分割方法，提高了岩石铸体薄片的分割精确度，使其能运用于生产实际当中。本发明提高了岩石铸体薄片的孔缝的计算准确率，使其在生产过程中对工作人员判断该岩石层油藏提供了帮助。

技术领域

本发明属于岩石铸体薄片图像识别领域，具体涉及一种多层次的岩石铸体薄片图像分割方法。

背景技术

在岩石铸体薄片的颗粒分割方法中，颗粒分割是岩石薄片鉴定工作的前提，岩石铸体薄片是在真空加压条件下将有色液态胶注入岩石孔隙空间，待液态胶固化后磨制成的岩石薄片，目前常用有色液态胶的颜色为蓝色。

薄片鉴定是从岩石薄片图像中将颗粒目标提取出来，然后分为单独的目标区域，并计算每一个目标区域的属性，从而为薄片定名。其中分割质量的好坏直接影响了分析鉴定工作的准确性。然而，由于岩矿图像具有复杂多变性，颗粒不规则，大小不一致，纹理丰富等特点，这使得颗粒的分割变得十分困难。

图像分割技术是计算机视觉与人工智能领域中的一大经典难题，众多国内外学者深入研究，提出了大量的分割算法。目前已有的分割算法大多是基于岩石薄片的单偏光图像，然而在实际应用中，岩石颗粒排列较紧密，往往出现重叠、粘连等现象，尤其在岩石薄片的单偏光图像中，颗粒边缘模糊难以分辨，现有的算法分割效果一般。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种多层次的岩石铸体薄片图像分割方法解决了岩石铸体薄片中颗粒分割边缘不准确，且容易造成过分割和欠分割的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种多层次的岩石铸体薄片图像分割方法，包括以下步骤：

S1、将岩石铸体薄片样本在偏光显微镜下进行拍摄，生成正交偏光图像和单偏光图像，进而对生成的图像进行腐蚀算法和分段平滑处理，得到预处理的正交偏光二值图和单偏光二值图；

S2、将预处理的正交偏光二值图和单偏光二值图进行非粘连颗粒的提取，得到第一次处理的单偏光二值图，并将提取的非粘连颗粒保存在结果模板中；

S3、将正交偏光图像进行融合，并根据融合图像中的非粘连颗粒对第一次处理的单偏光二值图进行处理，得到第二次处理的单偏光二值图；

S4、将第二次处理的单偏光二值图再次进行非粘连颗粒的提取，完成岩石铸体薄片中所有颗粒的分离提取。

进一步地：所述步骤S1包括以下分步骤：

S11、将岩石铸体薄片样本通过偏光显微镜在0度下拍摄单偏光图像，并通过偏光显微镜在正交偏光下分别拍摄0度、36度、72度、108度和144度的正交偏光图像；

S12、将所述单偏光图像作为模板，通过特征点匹配的SIFT算法分别将5张所述正交偏光图像与单偏光图像进行对齐，得到对齐单偏光图像的正交偏光图像；

S13、将对齐单偏光图像的正交偏光图像和单偏光图像进行去除孔缝，得到正交偏光图像和单偏光图像，将正交偏光图像和单偏光图像进行处理，得到预处理的正交偏光二值图和单偏光二值图。

上述进一步方案的有益效果为：SIFT算法可以提取正交偏光图像与单偏光图像的特征点集，通过特征点匹配进行正交偏光矫正，实现正交偏光图像对齐。

进一步地：所述步骤S13具体为：

S13-1、将对齐后的正交偏光图像和单偏光图像转到HSV空间，得到HSV格式的正交偏光图像和单偏光图像，通过多通道元素检查的方法去除HSV格式的正交偏光图像和单偏光图像的铸体液部分区域，得到去除铸体液的正交偏光图像和单偏光图像；