[發明專利]一種巖石薄片顯微圖像自動標注方法

有效

• 申請號: 202110063235.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112784894B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳雁;易雨;苗波;金光婷;黃玉楠;安玉釧;廖夢羽;王柯;代永芳;李祉呈;常國飚;陽旭菻;李平;鐘學燕
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06V20/69
• 分類號: G06V20/69;G06V20/70;G06V10/764;G06V10/26;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 楊浩林

1.一種巖石薄片顯微圖像自動標注方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取巖石薄片的正交偏光圖像和單偏光圖像；

S2、對正交偏光圖像和單偏光圖像進行圖像融合處理，獲得融合后的新圖像；

S3、對融合后的圖像進行超像素分割，獲得具有顆粒和填隙物的二值圖像；

S4、對二值圖像中的各區域塊進行邊緣檢測，確定對應的邊緣坐標點；

S5、基于提前標注的具有不同類型標簽和邊緣坐標點的二值圖像，訓練U-net圖像語義分割網絡；

S6、將待標注的具有顆粒和填隙物的二值圖像的輪廓坐標在融合后的新圖像中的對應顆粒部分作為U-net圖像語義分割網絡的輸入，獲得具有巖石薄片圖像顆粒類型標簽的輸出結果，實現巖石薄片顯微圖像的自動標注；

所述步驟S3具體為：

S31、采用GLCM算法提取融合后的新圖像的灰度共生矩陣，并計算出自適應K值；

S32、使用自適應K值的超像素分割SLIC算法對融合后的新圖像進行邊緣檢測分割；

S33、基于顏色和距離，對分割后的圖像各區域進行區域融合，結合多晶體和巖屑的分割規則，將多晶體的石英、長石顆粒與巖屑顆粒合并，獲得最終的圖像分割結果；

S34、基于圖像分割結果，形成具有顆粒和填隙物的二值圖像；

所述步驟S31中的灰度共生矩陣為P(i,j,d,θ)，其中，d為空間距離，θ為方向角，i為起始點所在行，j為起始點所在列；

所述步驟S31中的自適應K值為：

式中，X,Y為圖像的長和寬，Energy為熵，Contrast為對比度，Asm為能量，Correlation為相關性參數。

2.根據權利要求1所述的巖石薄片顯微圖像自動標注方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

S21、對出現光照不均勻的單偏光圖像光照均衡化處理；

S22、對經過光照均衡化處理的單偏光圖像進行平滑去噪處理；

S23、將經過平滑去噪處理的單偏光圖像作為參考圖像，與正交偏光圖像進行圖像對齊處理；

S24、將經過圖像對齊處理的圖像進行圖像融合，獲得融合后的新圖像。

3.根據權利要求1所述的巖石薄片顯微圖像自動標注方法，其特征在于，所述步驟S32具體為：

A1、按照設定的超像素個數K，在融合后的新圖像內均勻分配種子點；

A2、在當前確定的每個種子點的n*n區域內重新選擇種子點；

A3、在重新選擇的種子點的鄰域內搜索像素點，并為其分配類標簽；

A4、重復步驟A2-A3，直到搜索出的像素點聚類中心不再發生變化，基于其分配類標簽，實現圖像的邊緣檢測分割。

4.根據權利要求1所述的巖石薄片顯微圖像自動標注方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：

S41、對二值圖像中的各區域塊進行邊緣檢測，得到各顆粒的邊緣坐標；

S42、基于梯度篩選法對各顆粒的邊緣坐標進行篩選，刪除多余的坐標，得到各顆粒最終的邊緣坐標點。

5.根據權利要求1所述的巖石薄片顯微圖像自動標注方法，其特征在于，所述步驟S5具體為：

S51、將各區域塊對應的坐標點連接起來，形成封閉的獨立區域，并為其添加標簽及屬性；

S52、基于各獨立區域的標簽及屬性，對各不同類型的獨立區域使用不同的顏色填充；

S53、基于完成顏色填充的各二值圖像，對訓練U-net圖像語義分割網絡進行訓練。