一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法技术

本发明专利技术公开了一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法，所述方法包括：查找所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔；调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔对应匹配，从而实现所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像的匹配。与现有技术相比，根据本发明专利技术的方法匹配准确度高、匹配迅速。进一步的，根据本发明专利技术的方法可以自动实现矿物分析图像与扫描电镜图像的匹配，大大降低了研究人员的工作量。

A method of matching the image of mineral analysis and scanning electron microscope

The invention discloses a method for image matching and mineral analysis and SEM images, the method includes: searching the mineral analysis of the image scanning electron microscope images of similar hole; the adjustment of the mineral analysis image and the SEM image, so that the similar hole corresponding matching, so as to realize the mineral analysis of the image scanning electron microscopy image matching. Compared with the existing technology, the method has high matching accuracy and rapid matching according to the method of the present invention. Furthermore, according to the method of the invention, the matching of mineral analysis images and SEM images can be automatically realized, which greatly reduces the workload of researchers.

【技术实现步骤摘要】
一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法
本专利技术涉及地质开发领域，具体说涉及一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法。
技术介绍
在当前的地质开发领域，矿物扫描电镜以及背散射电子扫描电镜是两种常用的图获取设备。背散射电子扫描电镜主要用于生成扫描电镜图像，其可用于区分岩石骨架、孔隙、喉道，分析矿物成分并进行矿物分类等。这种扫描电镜的特点是像素高，分辨率高，成像范围大。矿物扫描电镜主要用于生成Quem-scan矿物分析图像。其能够得到岩石矿物的分布形态、矿物的定量分布、元素的定量分布。与背散射扫描电镜相比，矿物扫描图的像素低，每个像素点可达0.25微米，扫描图中的矿物用不同颜色标识。当前，在实际使用过程中，扫描电镜图像与矿物分析图像在研究矿物时需对照使用。也就是说，针对同一研究对象分别使用矿物扫描电镜以及背散射电子扫描电镜生成矿物分析图像与扫描电镜图像。这就使得在研究过程中需要对同一研究对象的矿物分析图像与扫描电镜图像进行匹配。在匹配过程中，由于两种图是对同一事物的不同方式成像，匹配难度大，只能通过肉眼观察找出矿物颗粒的对应位置，费时费力，造成了人力及时间的浪费，而且难以对准。
技术实现思路
本专利技术提供了一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法，所述方法包括：查找所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔；调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔对应匹配，从而实现所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像的匹配。在一实施例中，查找所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔，其中：分别在所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中计算出孔的外接凸多边形；查找相似的外接凸多边形从而确定所述相似孔。在一实施例中，分别在所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中计算出孔的外接凸多边形，其中，采用凸包算法计算出孔的外接凸多边形。在一实施例中，查找相似的外接凸多边形从而确定所述相似孔，其中，对比两个图中孔的外接凸多边形的边数以及夹角，当所述边数以及夹角一致时两个外接凸多边形相似。在一实施例中，首先对比两个图中孔的外接凸多边形的边数，在边数一致的基础上，再对比两个图中孔的外接凸多边形的夹角。在一实施例中，调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔匹配对应，其中，调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像的比例尺，使得所述相似孔大小一致。在一实施例中，调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔匹配对应，其中，调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像的角度，使得所述相似孔各个边方向一致。在一实施例中，所述方法还包括：根据相似孔的对应匹配关系将匹配的所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像叠合。在一实施例中，根据相似孔的对应匹配关系将匹配的所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像叠合，其中：定位调整好的所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔；叠合调整好的所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔的位置完全重叠。在一实施例中，从多对相似孔中筛选出形状大小特征最为清晰的一对相似孔，基于筛选出的相似孔调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像。与现有技术相比，根据本专利技术的方法匹配准确度高、匹配迅速。进一步的，根据本专利技术的方法可以自动实现矿物分析图像与扫描电镜图像的匹配，大大降低了研究人员的工作量。本专利技术的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本专利技术的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本专利技术而被了解。本专利技术的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1和图2分别是根据本专利技术不同实施例的方法流程图；图3是根据本专利技术一实施例的扫描电镜图像；图4是根据本专利技术一实施例的矿物分析图像；图5是根据本专利技术一实施例的匹配叠合图像。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此本专利技术的实施人员可以充分理解本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本专利技术。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。当前，在实际使用过程中，扫描电镜图像与矿物分析图像在研究矿物时需对照使用。也就是说，针对同一研究对象分别使用矿物扫描电镜以及背散射电子扫描电镜生成矿物分析图像与扫描电镜图像。这就使得在研究过程中需要对同一研究对象的矿物分析图像与扫描电镜图像进行匹配。在匹配过程中，由于两种图是对同一事物的不同方式成像，匹配难度大，只能通过肉眼观察找出矿物颗粒的对应位置，费时费力，造成了人力及时间的浪费，而且难以对准。为了简单方便的实现矿物分析图像与扫描电镜图像的匹配，本专利技术提出了一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法。专利技术人首先分析了现有匹配环节存在的难点：(1)由于样品移动或设备更换导致两个图中矿物颗粒位置不确定；(2)由于样品移动或设备更换导致两个图存在旋转问题，角度很难一致，存在差异；(3)由于扫描精度不同，两个图的比例尺通常不一致。基于上述分析，想要实现矿物分析图像与扫描电镜图像的匹配需要在两种图间找到一种共有的、易识别的对比参照物。因此专利技术人继续分析两种成像方式的细节表现。在矿物分析图像与扫描电镜图像中，矿物成分在不同的成像方式中会有不同的颜色、明暗度等表现形式，即使是相同的研究对象，最终呈现的图效果也不会完全相同。然而矿物结构中的空则不同，由于是空洞，因此在矿物分析图像与扫描电镜图像中，相同的孔的最终成像结果是基本一致的，尤其的，在不同的成像方式中，孔的形状和位置的识别是相对容易的。因此，本专利技术选取矿物结构中的孔作为对比参照物。接下来结合附图详细描述本专利技术的实施例的方法的实施过程。附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。如图1所示，在本专利技术一实施例中，首先查找矿物分析图像与扫描电镜图像中的相似孔(步骤S110)；然后调整矿物分析图像与扫描电镜图像(步骤S120)，使得相似孔对应匹配，从而实现矿物分析图像与扫描电镜图像的匹配。具体的，在本专利技术一实施例中，在步骤S110中，通过对孔的外接凸多边形的识别计算来查找相似孔。首先分别在矿物分析图像与扫描电镜图像中计算出孔的外接凸多边形；然后查找相似的外接凸多边形从而确定相似孔。在查找相似的外接凸多边形的过程中，对比两个图中孔的外接凸多边形的边数以及夹角，当边数以及夹角一致时两个外接凸多边形相似。进一步的，为了减少边数以及夹角对比时的计算量，首先对比两个图中孔的外接凸多边形的边数，在边数一致的基础上，再对比两个图中孔的外接凸多边形的夹角。在本专利技术一实施例中，采用凸包(Graham)算法计算出孔的外接凸多边形。该算法的具体步骤如下：(1)将各点排序，为保证形成圈，把第一个点P0再次放在点表的尾部；(2)准备堆栈：建立堆栈S，栈指针设为t，将0、1、2三个点压入堆栈S；(3)对于下一个点i，只要S[t-1]、S[t]、i不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法，其特征在于，所述方法包括：查找所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔；调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔对应匹配，从而实现所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像的匹配。

【技术特征摘要】
1.一种匹配矿物分析图像与扫描电镜图像的方法，其特征在于，所述方法包括：查找所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔；调整所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像，使得所述相似孔对应匹配，从而实现所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像的匹配。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，查找所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中的相似孔，其中：分别在所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中计算出孔的外接凸多边形；查找相似的外接凸多边形从而确定所述相似孔。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别在所述矿物分析图像与所述扫描电镜图像中计算出孔的外接凸多边形，其中，采用凸包算法计算出孔的外接凸多边形。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，查找相似的外接凸多边形从而确定所述相似孔，其中，对比两个图中孔的外接凸多边形的边数以及夹角，当所述边数以及夹角一致时两个外接凸多边形相似。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，首先对比两个图中孔的外接凸多边形的边数，在边数一致的基础上，再对比两个图中孔的外接凸多边形的夹角。6.根据权利要求1-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲军，周宇，徐婷，秦学杰，曹立迎，马翠玉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11