|
Zastosowanie metod analizy obrazu do detekcji szczelin śródkrystalicznych obserwowanych na mikroskop |
|
|
|
|
Zastosowanie metod analizy obrazu do detekcji szczelin śródkrystalicznych obserwowanych na mikroskopowych obrazach struktur dolomitu i granitu
Autor: B. Obara
W artykule przedstawiono rozwój i zastosowanie metod komputerowej analizy obrazu do detekcji mikroszczelin śródkrystalicznych występujących w dolomicie i granicie. W warunkach laboratoryjnych zostały przygotowane szlify cienkie z próbek skalnych dolomitu i granitu. Na szlifach zostało wybrane 16 pól pomiarowych, dla każdego z nich wykonano, przy użyciu mikroskopu polaryzacyjnego, 12 kolorowych zdjęć. II zdjęć (rys. 1a) przy użyciu dwóch skrzyżowanych polaryzatorów (każde przy coraz to innym kącie skrzyżowania) i jedno zdjęcie przy użyciu jednego polaryzatora (rys. 1b). Cały proces segmentacji mikroszczelin śródkrystalicznych został podzielony na dwa podstawowe etapy: detekcja wszystkich obiektów posiadających cechy charakterystyczne dla mikroszczelin i eliminacja obiektów, zidentyfikowanych w pierwszym etapie jako mikroszczeliny, a nie będących mikroszczelinami. W pierwszym etapie wszystkie zdjęcia zostały poddane transformacji systemu koloru ROB do systemu koloru CIELab (rys. 2) oraz filtracji przy utyciu dwu-wymiarowego filtru Gaussa (rys. 4) a następnie automatycznej binaryzacji (rys. 6a). W drugim etapie, zdjęcia wykonane przy użyciu jednego polaryzatora (rys. lb) zostały poddane sekwencyjnej filtracji z użyciem liniowego elementu strukturalnego (rys. 6d) a następnie użyte do wyznaczenia wartości odchylenia standardowe koloru otoczenia mikroszczelin i granic ziarn na analizowanych obrazach (rys. 6e). Obraz z rysunku 6e, po zastosowaniu automatycznej binaryzacji (rys. 6t), wykorzystano do eliminacji granic ziarn z obrazu na rysunku 6a. Zaproponowany algorytm pozwala na w pełni automatyczną detekcję mikroszczelin śródkrystalicznych występujących na mikroskopowych obrazach struktur dolomitu i granitu a wybrane wyniki przedstawiono na rysunku 7. Dla posegmentowanych obrazów badanych struktur dolomitu i granitu, wybrano i wyznaczono dwa geometryczne parametry opisujące występujące w nich mikroszczeliny: długość spękań (rys. 8, 9) oraz ich ukierunkowanie (rys. 10,11). Przedstawione w pracy podejście może w znaczący sposób usprawnić i przyspieszyć petrograficzną i stereologiczną analizę struktur skalnych obserwowanych pod mikroskopem polaryzacyjnym. |
2011