[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

本發明公開了一種巖石薄片顯微圖像自動標注方法，針對圖像的手動描點畫框環節進行改進，實現復雜的巖石薄片圖像進行自動標注，對同一圖形內不同顆粒種類的分類標注，對各個顆粒進行畫點描框，并賦予該顆粒對應的標簽名稱；本發明實現了巖石薄片圖像自動畫點描框，大大節約了專家標注的時間，可以有效的輔助專家進行批量復雜的巖石薄片圖像標注的工作，具有較高的準確性，并極大的提高了工作效率。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種巖石薄片顯微圖像自動標注方法。

背景技術

巖石薄片顯微圖像是將巖石樣本研磨成厚度為0.03毫米的薄片，放置在偏光顯微鏡載物臺上，由薄片鑒定工作者利用高清攝像頭拍攝而成的圖像。在地質學領域，巖石薄片鑒定是通過觀察和分析巖石薄片圖像中礦物的組分和含量，進而對其進行分類和命名的。然而，通常一張巖石薄片圖像中礦物顆粒眾多、不同顆粒之間的對比度低、同一顆粒內部微結構復雜，這就造成了砂巖圖像的鑒定工作較為艱難，對鑒定工作者要求高，同時，鑒定結論主觀性強，往往不同的鑒定專家的結論會有差異，而且鑒定效率也較低，通常一個經驗豐富的鑒定人員，每天可以鑒定的砂巖薄片也只有數值張。

在上述鑒定過程匯總，涉及的標注數據更是重中之重，數據標注是將原始數據變成算法可用數據，傳統的數據標注主要是靠人工方式對文本、圖片等數據進行標注，需要耗費大量的人力物力，已經漸漸跟不上需求。一旦涉及到復雜的輪廓繪制，就會使得人工標注難度大大增加，因此本系統提出自動和智能的標注方法來輔助人工標注以提高標注效率。

現階段，對于巖石薄片的標注都依靠于相關專家手動標注，即在一張布滿許多巖石顆粒和雜質的圖像上，精確判斷各個顆粒的類型，然后手動描述點畫框將顆粒輪廓給畫出來，最后將不同的顆粒都打上對應的標簽。這種人工標注的方式及其耗費專家的時間和精力，且偶爾也會出現誤差；在專家通過標注軟件對顆粒輪廓進行描點時，如果一張圖片中顆粒超過100，長時間進行描點記憶出現問題，且整個過程精力有限。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的巖石薄片顯微圖像自動標注方法解決了現有了上述背景技術中的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種巖石薄片顯微圖像自動標注方法，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。

進一步地，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。

進一步地，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；