偏光图像法分析高血压大鼠的心肌胶原重构

目的 通过改进苦味酸-天狼猩红染色心肌胶原偏光图像的分析方法,对高血压大鼠心肌胶原重构程度和药物对重构的改善效果进行评估。方法 建立高血压模型大鼠,取心肌进行特异性的苦味酸-天狼猩红胶原染色,在正交偏光下采用不同角度观察I、III型胶原的染色情况,分析偏光显微镜观察方式对胶原成像影响的物理机制并提出图像采集方式上的改进。采集图像后,用迭代阈值法获取阈值对胶原图像进行自动分割,对分割出的不同胶原成分计算形态学指标。同时考察正常组与治疗组的相应指标。结果 胶原面积和容积分数等指标表明高血压大鼠心肌胶原含量明显高于正常组,I、III型胶原成分也明显和正常组不同。治疗组较高血压组与正常组接近。结论 通过对心肌胶原进行苦味酸-天狼猩红染色,利用偏光显微镜,结合图像分析技术,选择合适的指标,能够对高血压引发的心肌胶原重构进行较为有效的量化评估。

岩石薄片正交偏光图像的颗粒分割方法

为了解决图像分析技术应用于岩石薄片粒度分析一直受到图像分割效果的制约问题,提高岩石颗粒自动分割的准确性,提出了一种岩石薄片图像颗粒分割的新方法。该技术是以自主研制的图像采集系统为基础,通过序列图像获取、序列图像处理、多分割层叠加、SRM算法分割以及小面积合并处理等实现颗粒分割。实践表明该技术用于碎屑岩薄片粒度分析可以实现90%以上的颗粒准确分割,具有良好的实用性、可靠性和准确性,弥补了普通显微镜在粒度分析中的不足,具有较高的推广价值。

基于深度学习的岩石薄片正交偏光图像多曝光融合算法

针对正交偏光下岩石薄片图像中动态范围较低,无法观察全部颗粒的问题,将深度学习应用于多曝光图像融合算法,通过融合多个曝光度的薄片图像来获取较高的动态范围。首先将低动态范围的多曝光图像序列输入卷积神经网络,然后网络通过优化损失函数获取较好的权重图预测结果,最后由源多曝光图像序列联合权重图加权融合得到具有较高动态范围的薄片图像。对比实验表明,该算法可以有效地提升图像中的颗粒清晰度。

岩石薄片正交偏光融合图像的颗粒分割方法

岩石薄片中的矿物颗粒提取是自动化薄片鉴定的基础,直接影响到石油地质勘探测量的准确度。由于实际工业矿场生产中得到的岩石薄片极为复杂,采用自动化技术很难将其中的矿物颗粒完整地提取出来。针对这一问题,提出了对固定视域下的多角度正交偏光序列图进行最大值融合,利用基于Fast Minimum Barrier Distance(Fast-MBD)变换的超像素算法分割提取岩石薄片中的矿物颗粒目标,再通过最佳阈值筛选出过分割的颗粒,最后根据颜色相似性合并目标颗粒区域,实现颗粒自动分割。该方法明显改善了目前岗位上所使用方法提取效果不完善的问题,可以更好地提取岩石薄片图像中的矿物颗粒,获得较好的效果。

偏光显微图像识别在野生动物鉴定中的应用

提出了偏光显微图像在动物毛发识别中的应用和动物保护,尤其是国家濒危野生动物保护的重要意义,同时介绍了偏振光显微照相的原理和技术方法,建议组建野生动物毛发标准偏光显微图谱数据库。

偏光显微图像识别在野生动物鉴定中的应用

提出了偏光显微图像在动物毛发识别中的应用和动物保护,尤其是国家濒危野生动物保护的重要意义,同时介绍了偏振光显微照相的原理和技术方法,建议组建野生动物毛发标准偏光显微图谱数据库。

岩矿薄片偏光序列图像的矿物颗粒分割方法

岩矿薄片图像中矿物颗粒的提取是岩矿薄片粒度分析、成分识别的基础,为了进一步提升矿物颗粒提取的准确性,提出一种新的矿物颗粒分割提取方法.该方法以相同视域、不同角度下的正交偏光序列图像为基础,对序列图像进行融合后,利用熵率超像素算法提取矿物颗粒目标.为了减少矿物颗粒的过分割现象,采用快速区域合并算法合并具有相似性的区域,最后,依据矿物颗粒在正交偏光下的变化规律对分割区域筛选,再次进行颗粒目标融合实现颗粒自动分割.该方法提取岩矿薄片图像中的矿物颗粒,可以获得较好的效果.

岩石薄片正交偏光序列图像的颗粒分割

岩石薄片粒度分析的基础是颗粒的分割提取,自动分割准确性的提高,有利于颗粒的进一步分析。在岩石薄片多角度正交偏光序列图的基础下,通过叠加序列图像获取融合图后,利用分水岭分割算法将目标颗粒提取,然后对过分割区域提取角度、面积、位置等特征后使用AGNES方法由底向上进行层次聚类,将过分割区域聚类为符合实际的目标颗粒,最终实现颗粒的自动分割。

基于改进的SKnet和Bi-GRU的岩石薄片图像矿物识别

通过分析岩石薄片中矿物成分,研究储集层空间结构,对后续的油气勘探开发具有重要意义。基于正交偏光序列图像的矿物识别研究已经取得了一些成果,但多数方法未利用矿物颗粒在序列图中的变化信息,本文借鉴视频分类的思想,针对岩石矿物颗粒正交偏光序列图像,结合岩石矿物颗粒消光性特点,构建了卷积神经网络和循环神经网络相结合的识别模型。卷积神经网络选用SKnet并在此基础上添加了空间特征融合机制,循环神经网络采用双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit,Bi-GRU)来提取序列图像的前后关联特征。选取石英、碱性长石、斜长石、岩屑4类矿物颗粒序列图像构建数据集进行验证,结果表明本文提出的矿物颗粒识别方法识别效果良好。

藏南特提斯喜马拉雅带晚白垩世-早古近纪碳酸盐岩显微图像数据集

藏南特提斯喜马拉雅带晚白垩世-早古近纪浅海碳酸盐岩沉积是印度北缘演化和东特提斯洋关闭的重要历史见证。本数据集使用偏光显微镜,对藏南特提斯喜马拉雅带上白垩统波林夏拉组、旧堡组、遮普热山坡组及早古近系宗浦组碳酸盐岩,进行了岩石薄片偏光显微照片采集。本岩石薄片显微图像数据集共包括5条地层剖面,465个碳酸盐岩或混积岩样品,不仅详细记录了每个样品的采集地区、采集剖面及采集位置,还描述了其地层时代、岩石名称、岩性特征等信息,以期为恢复印度-亚洲板块碰撞前的沉积环境演化、确定东特提斯洋关闭过程和时间等相关问题提供基础数据依据。

基于岩石薄片偏光序列图的颗粒成分分析

石英和长石的识别对储集层研究具有重要意义。传统的矿物成分分析主要依靠人机交互式识别,工作量大且效率低,针对上述问题,提出一种利用岩石颗粒在正交偏光镜下的纹理特征进行识别的方法。首先用Sobel算子提取样本图像的梯度信息,计算每个样本梯度图像的灰度共生矩阵的能量和相关性,利用能量和相关性为目标特征参数组建石英、长石特征参数样本库。应用人工神经网络(ANN)分类方法进行训练,基于训练的结果,计算待识别颗粒的特征参数并分类。最后利用偏光序列图进行决策,得出最终识别结果。实验结果表明,此识别方法对石英和长石有较好的识别效果,识别率达85%。

南京大学岩石教学薄片显微图像数据集

南京大学岩石学教学与研究有百年历史。岩石教学薄片在地质学人才培养中发挥了重要作用。这些岩石学教学薄片在损耗、遗失、补充、更新等过程中形成了目前这一批相对完善的薄片体系,包含了28种沉积岩、40种火成岩、40种变质岩,涵盖了3大类岩石中90%以上的常见岩石类型,囊括了95%以上地质学专业要求掌握的常见矿物类型、岩石结构等教学大纲。本数据集通过系统拍照、信息整理等方式将南京大学岩矿教研室师生们正在使用的岩石教学薄片进行电子信息化,一共完成108种岩石324个岩石薄片的2634张偏光显微照片的电子信息化。为更好地共享这些岩石学的教学素材,特将这些教学薄片的显微照片和教学薄片信息与国内外同行们共享,以便老师们在线上、线下教学中使用,或者方便学生们在线上开展专业进修与自学。此外,这批统一标准的高质量图像数据可以用于机器学习、岩石自动鉴定等交叉研究,也可以在生产实践中作为广告宣传、花样设计的素材。

基于相干特征的岩石薄片序列图像边缘提取及颗粒分割

针对岩石颗粒边缘模糊、结构复杂的特点,为了更有效地识别颗粒边缘,在基于特征值的C3相干算法的基础上,融合多尺度和多角度的特征表达,提出了一种改进的C3相干算法。该算法综合考虑岩石薄片图像角度域光学特征、空间尺度信息和各向异性信息,能更有效地表征颗粒边缘特征,表现出对复杂矿物结构的适应能力。在采集的岩石薄片正交偏光图像上验证提出的算法,实验结果表明,与原生C3相干算法相比,改进后的C3相干算法在全局图像上的方差和灰度差分乘积分别提升了68.41%和22.91%,信息熵下降了21.61%。

北拉萨地体白垩纪郎山组岩石薄片显微图像数据集

沉积微相研究是碳酸盐岩沉积环境研究的基础,然而高度概括的微相划分容易丢失沉积环境的渐变演化过程。一条剖面所有岩石薄片的显微图像可以很好地补充不同微相之间的连续变化过程。本文以西藏中部郎山组碳酸盐岩为对象,对区域上3条平行剖面、559个薄片进行显微拍照,并记录了样品的采集位置、地层时代、岩石名称、岩石特征等信息。本显微照片数据集显示郎山组岩性主要为灰岩和白云岩,其中灰岩以粒泥灰岩、泥晶灰岩和漂砾灰岩为主。本数据集可广泛应用于北拉萨地体白垩纪地层相关的基础地质学研究,也可应用于相关油气勘察等实践生产。其中,薄片中典型的沉积特征,还可应用于白垩纪碳酸盐相模式研究、教学与科普。

藏南日喀则弧前盆地白垩纪陆源碎屑岩显微图像数据集

藏南拉萨地体南缘发育白垩纪日喀则弧前盆地,记录了新特提斯洋向拉萨地体的北向俯冲。日喀则弧前盆地以碎屑岩为主,夹少量泥灰岩、灰岩等,由下向上依次沉积了冲堆组、桑祖岗组、昂仁组、帕达那组、曲贝亚组,并于印度-亚洲大陆初始碰撞启动后沉积了曲下组和加拉孜组。由于保存完整、露头较好,该盆地得到了国内外地学界的广泛关注。尽管如此,目前能够公开查阅的盆地内基础岩石学数据仍比较有限,以至于大量岩石学工作被重复开展。因此,本数据集选取冲堆组、昂仁组、帕达那组3套白垩纪碎屑岩地层共计191个岩石薄片,使用偏光显微镜对其进行了图像采集,以便更好地共享和利用这些基础地质数据。本文所选择的岩石样品包括5块泥页岩、2块粉砂岩、158块砂岩、11块砾岩、7块砾石、7块硅质岩、1块火山碎屑岩。此外,本数据集还收录了这些岩石样品所在的10条地层剖面的详细信息。除了为基础地质学研究提供原始资料外,本数据集也可应用于人工智能识别在内的跨学科合作研究。

拉萨地体中-北部白垩纪陆源碎屑岩显微图像数据集

在中国西藏自治区中部的拉萨地体的中-北部,广泛沉积了至少5套白垩纪碎屑岩,这些碎屑岩如实地记录了班怒洋的消亡、拉萨-羌塘陆陆碰撞、青藏高原早期隆升等一系列重要地质事件的信息。鉴于青藏地区基础地质研究不够多,至今可以公开查阅的基础岩石学数据十分缺乏,重复的岩石学工作在不断的进行。为了更好地共享这些基础地质数据,本数据集使用偏光显微镜,对采集自多尼组、多巴组、竟柱山组、达雄组、Kcv单元5套白垩纪碎屑岩地层共计402个岩石薄片进行了图像采集。这些沉积剖面中的岩石样品包括23块粉砂岩、235块砂岩、15块砾岩、98块砾石、2块混积岩、6块钙质结核、14块火山碎屑岩、6块火成岩和3块接触变质岩。同时,本数据集还详细记录了涉及的22条地层剖面信息,样品的采集位置、地层时代、岩石名称、岩石特征等信息。本数据集不仅可广泛用于基础地质学研究,也可应用于与人工智能等的合作研究中,还可以为矿产与油气勘探、教学与科普等社会生产实践提供基础资料服务。

高温高压合成钻石常见宝石学鉴定特征

通过对常见的高温高压合成钻石进行宝石学及谱学分析研究,并与天然钻石以及化学气相沉淀法合成钻石的相应特征进行比对,发现含有金属催化剂残余包裹体、黑十字状或沙漏状生长特征是高温高压合成钻石的典型特征,具有诊断意义;而对于缺乏上述特征的样品,观察分析长波和短波紫外光下的荧光反应及样品晶格中的氮缺陷的红外光谱表征,是常规检测的必要手段;光致发光谱具有一定的诊断意义,对于有条件的实验室可深入研究应用。

基于改进模糊C均值聚类和区域合并的矿物颗粒分割方法

岩矿石薄片图像中矿物颗粒的分割提取是分析鉴定工作的前提,为了进一步提高矿物颗粒提取的准确性,提出一种新的矿物颗粒提取分割方法。该方法以一组岩矿石薄片正交偏光序列图作为输入,对每张正交偏光序列图采用改进的模糊C均值聚类(fuzzy C-means,FCM)算法进行初始的边缘提取,并叠加多张边缘图像,再对得到的叠加边缘图像进行精细化处理并进行目标颗粒筛选,得到初始的分割提取图像。为了抑制颗粒的过分割现象,利用基于区域邻接图(region adjacency graph,RAG)的合并算法进行区域合并,首先依据颗粒的颜色纹理等特征进行初始合并操作,再根据矿物颗粒在不同正交偏光角度下的变化规律进行二次合并操作,从而得到最终的分割提取图像。通过对多组图像进行实验表明,该方法可以获得良好的效果。