1.一种基于图像处理与多通道关联的岩石矿物组分自动分割方法,包括以下步骤,其特征在于:步骤1、准备岩石样本;岩石样本按岩石矿物粒径大小分为细晶粒和粗晶粒岩石;对于细晶粒岩石样本,用清水清洁岩石表面,运用岩石切割机将细晶粒岩石样本切割成薄片,并进行打磨至透光;对于粗晶粒岩石样本,选择矿物晶体清晰可见岩块,用清水清洁岩石表面,运用切割机将样本切成平整表面;步骤2、岩石样本的光学图像采集;对于细晶粒岩石,将细晶粒岩石薄片放到显微镜载物台,选择目镜和物镜对样本进行放大,调整好光源确保光源均匀照射在样本上,使用连接到显微镜的高分辨率相机进行图像捕捉;对于粗晶粒岩石,运用光学相机或扫描仪对岩石平整面进行拍照或扫描,获取岩石表面图像信息;步骤3、岩石样本图像预处理;裁剪粗晶粒和细晶粒岩石图像,仅保留包括岩石矿物组分的区域,去除图像边缘的环境影响区域;当图像过大时,通过调整图像分辨率,减小图像尺寸以提升后续分割图像的计算效率;运用数字滤波算法对图像中的随机噪声进行去除;步骤4、岩石样本图的RGB通道分离;步骤3中的岩石样本图像是由R、G、B三个颜色通道的二维数组构成,根据R、G、B通道的数据结构,将代表矿物组分信息的每个通道数据分离出来,每个数组代表一个颜色通道;步骤5、矿物组分分割的阈值确定;在岩石样本图像上,以岩石样本图像中的任意一行所有的像素点为像素行,随机选择1条像素行,像素行包含了绘制出该像素行的R、G、B三通道像素值曲线,像素行中的R、G、B颜色代表不同的矿物组分信息;根据岩石样本图和像素行对应的矿物组分信息,区分相邻矿物组分之间的分界线,根据分界线确定每个通道中不同矿物组分所对应的像素区间和分割阈值;步骤6、矿物组分分割的多通道关联关系确定;通过步骤5能实现对大多数岩石图像的矿物组分的有效分割,对于难以被有效分割的岩石图像,将采用R、G、B多通道之间的关联关系进行进一步分割,通过对R、G、B三通道之间进行四则运算;步骤7、多通道分割及多通道关联结果融合;通过步骤5的阈值分割和步骤6的多通道关联关系再次分割,得到分割后的矿物组分图以及每种矿物组分的分割图像,从而获得岩石材料的组成和类别;步骤8、矿物组分的定量分析;对于岩石图像中的每种矿物组分,计算其在图像中所占比例,以获得岩石的定量组成分析:a-单一矿物组分占比,P m -单种矿物组分的总像素个数,P r -岩石图像的总像素个数;为岩石材料数值仿真分析提供高精度的细观数值模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理与多通道关联的岩石矿物组分自动分割方法,其特征在于:步骤4中对颜色样本图像进行了RGB三通道分离,而非采用单一的灰度值通道。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理与多通道关联的岩石矿物组分自动分割方法,其特征在于:步骤5中采用了像素行与颜色图像交互的方法进行阈值确定;步骤如下:首先,任选1条像素行,对像素行中的R、G、B三通道的像素值信息进行读取,并将像素值信息绘制成连续曲线;然后,运用图像信息与曲线交互,初步确定每种矿物组分的R、G、B值区间。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理与多通道关联的岩石矿物组分自动分割方法,其特征在于:步骤6中矿物组分分割采用多通道关联关系确定分割;步骤如下:对于纹理和色彩相近且未能被很好分割的矿物组分,分析不同通道间的相互关联关系;如某一矿物组分的R、G、B之间的差值大小不同,通过某一矿物组分的R、G、B之间的关联进一步精确分割岩石中矿物组分。