[发明专利]一种基于BSE图的矿物颗粒自动识别方法

说明书

本发明涉及一种基于BSE图的矿物颗粒自动识别方法，包括(1)根据测量区域计算测量帧图数、(2)拍摄每一帧的BSE图像、(3)计算BSE图像的灰度直方图、(4)计算灰度直方图的波形特征的上升沿和下降沿、(5)合并峰值相同且距离接近的相邻区间、(6)计算各个区间内的像素个数和值、(7)计算背景区间、(8)对BSE图进行二值化提取矿物颗粒、(9)重复步骤(2)‑(8)，自适应地计算所有帧BSE图像的灰度区域，提取出整个测量区域的矿物颗粒。本发明可避免由于电镜参数设置不合理而无法识别矿物颗粒。

技术领域

本发明属于矿物颗粒识别技术领域，具体涉及一种基于BSE图的矿物颗粒自动识别方法。

背景技术

矿物自动识别系统连续自动获取矿物样品的多张背散射图(BSE)信息、X射线(X-Ray)信息，进行分析后得到矿物的种类。获取BSE图的主要目的是识别样品中的矿物颗粒；识别到矿物颗粒后，获取矿物颗粒的X-Ray信息，根据矿物X-Ray信息中各个元素的谱峰特征识别出矿物的种类。

现有的基于BSE图的矿物颗粒识别算法预设定矿样的背景灰度值，根据背景灰度范围，使用二值化方法，即将属于背景灰度的像素设置为背景，不在背景灰度范围内的像素识别为矿物颗粒。由于电镜的工作条件容易受环境影响，连续拍摄多张BSE图时，各张BSE图的灰度值，亮度值，对比度信息会发生变化，这使得使用固定的灰度设定值识别提取的颗粒位置不准确，直接影响后面X-Ray信息采集的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于BSE图的矿物颗粒自动识别方法，可自适应地计算所有帧BSE图像的灰度区域，提取出整个测量区域的矿物颗粒，避免由于电镜参数设置不合理而无法识别矿物颗粒。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种基于BSE图的矿物颗粒自动识别方法，包括以下步骤：

(1)根据测量区域计算测量帧图数：设定待测矿样的测量区域，根据扫描电镜的工作参数、放大倍数、工作电压和工作电流，确定扫描电镜每拍一张照片所反应的实际物体的尺寸，由此根据测量区域的大小计算待测矿样的测量区域全覆盖需要使用的帧图数；

(2)拍摄每一帧的BSE图像：设定扫描电镜的工作位置、拍摄BSE图的工作参数后拍摄BSE图像；

(3)计算BSE图像的灰度直方图：即统计各个灰度值的像素个数和；

(4)计算灰度直方图的波形特征的上升沿和下降沿：统计灰度直方图曲线的上升沿和下降沿的关系，一个波峰范围为相邻两个下降沿的之间的区域，并设定一个下降沿为区间的开始，相邻下降沿为区间的结束；

(5)合并峰值相同且距离接近的相邻区间：当相邻区间的峰值相同，相邻峰值间的距离小于一定灰度值时，将两个区间合并；

(6)计算各个区间内的像素个数和值：分别对各个区间进行像素个数的积分运算，得到各个区间内的像素个数和值；

(7)计算背景区间：选择灰度值小于特定值并且像素个数最大的区间作为背景区间；

(8)对BSE图进行二值化提取矿物颗粒：当像素灰度在背景区域内时，设置像素为0，表示背景；像素灰度不在背景区域内时，设置像素为1，表示颗粒，提取出矿物颗粒；

(9)重复步骤(2)-(8)，自适应地计算所有帧BSE图像的灰度区域，提取出整个测量区域的矿物颗粒。

进一步地，所述步骤(2)拍摄BSE图像的过程中收集背散射信号的时间及拍摄得到的BSE图像的分辨率，选择BSE图像清晰的最短拍摄时间的BSE图像作为所拍摄的帧图的BSE图像。

进一步地，所述步骤(4)中，若上升沿和下降沿非成对出现，在所述灰度直方图前后各添加一个零。