一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，尤其是設(shè)及一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方 法。
【背景技術(shù)】
[000引 W往，利用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡對(duì)上樣的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究時(shí)，受測(cè)試 技術(shù)的限制，只注重分析上樣中顆粒的外觀形態(tài)與顆粒大小，但對(duì)顆粒的礦物成分及其空 間分布對(duì)±的工程性質(zhì)的影響研究不多。尤其是展開(kāi)特殊±的微觀結(jié)構(gòu)研究時(shí)，由于特殊 ±的工程地質(zhì)和力學(xué)特性受其微觀結(jié)構(gòu)的影響很大，不僅需分析特殊±中礦物顆粒的外觀 形態(tài)與顆粒大小，并且還需對(duì)礦物顆粒的礦物成分及其空間分布進(jìn)行分析，對(duì)礦物顆粒的 礦物成分及其空間分布進(jìn)行分析時(shí)，礦物成分的識(shí)別至關(guān)重要。特殊±在我國(guó)分布廣闊，特 殊±主要包括黃±、膨脹±、紅粘±、軟±、凍±等，查明±的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)于研究特殊±的 宏觀力學(xué)性質(zhì)、優(yōu)化地基處理工藝等，都有重大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)價(jià)值。因而，對(duì)±體的微 觀結(jié)構(gòu)（尤其是特殊±的微觀結(jié)構(gòu)）進(jìn)行研究時(shí)，如能建立一種礦物組分識(shí)別用的礦物標(biāo) 準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)，利用該數(shù)據(jù)庫(kù)且通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比，便能對(duì)±體的礦物組分進(jìn)行簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確 識(shí)別，對(duì)±體微觀結(jié)構(gòu)的研究則具有重要意義，相應(yīng)地需要一種方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且 實(shí)現(xiàn)方便、所需時(shí)間短、使用效果好的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，利用所建立的礦物標(biāo) 準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)能簡(jiǎn)便、快速對(duì)±體的礦物組分進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種礦物標(biāo)準(zhǔn) 色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、所需時(shí)間短、使用效果好，利 用所建立的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)能簡(jiǎn)便、快速對(duì)±體的礦物組分進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 方法，其特征在于；所建立的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)中包含多種不同類型且礦物組分已知的礦 物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)（a^i，bfi);對(duì)該礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建立時(shí)，采用帶能譜分析的掃描電 子顯微鏡與圖像處理設(shè)備相配合獲取多種礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)，bfi )，且所述礦物標(biāo)準(zhǔn)色 數(shù)據(jù)庫(kù)中各礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)bfi)的獲取方法均相同；對(duì)任一種礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù) (a標(biāo)，b標(biāo)）進(jìn)行獲取時(shí)，過(guò)程如下：
[0005] 步驟一、試樣獲取；獲取內(nèi)部含有當(dāng)前所分析礦物的試樣，并對(duì)所獲取試樣進(jìn)行打 磨和拋光處理，獲得一個(gè)掃描面；所獲得掃描面為待分析掃描面，所述待分析掃描面為平面 且其上含有當(dāng)前所分析礦物的礦物顆粒；
[0006] 步驟二、待分析顆粒選?。辉诓襟E一中所述待分析掃描面上，選取一個(gè)當(dāng)前所分析 礦物的礦物顆粒作為待分析顆粒；
[0007] 步驟=、面掃描；采用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡，對(duì)步驟一中所述待分析掃描 面進(jìn)行掃描，獲得所述待分析掃描面的電鏡掃描圖像；
[000引步驟四、化學(xué)元素面分布掃描；采用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡對(duì)所述待分析 掃描面進(jìn)行掃描，并獲得所述待分析掃描面上所含多種化學(xué)元素的面分布圖像，所述面分 布圖像的數(shù)量為多幅，每一種化學(xué)元素的面分布圖像均為該化學(xué)元素在所述待分析掃描面 上的面分布圖像；
[0009] 步驟五、圖像傳送；將步驟=中所述電鏡掃描圖像和步驟四中多幅所述面分布圖 像，均傳送至圖像處理設(shè)備；
[0010] 步驟六、圖像處理；采用所述圖像處理設(shè)備對(duì)步驟五中所接收到的所述電鏡掃描 圖像和多幅所述面分布圖像進(jìn)行處理，獲得當(dāng)前所分析礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)bfi)，過(guò)程 如下：
[0011] 步驟601、面分布圖像著色：根據(jù)預(yù)先建立的化學(xué)元素著色數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)用圖像處 理軟件對(duì)多幅所述面分布圖像分別進(jìn)行著色；著色后，多幅所述面分布圖像的顏色均不相 同；
[0012] 所述化學(xué)元素著色數(shù)據(jù)庫(kù)中包括多種化學(xué)元素的顏色信息，且多種化學(xué)元素的顏 色信息均不相同；
[0013] 步驟602、圖像疊加；調(diào)用所述圖像處理軟件，將步驟601中著色后的各幅所述面 分布圖像均疊加在所述電鏡掃描圖像上，并獲得疊加后圖像；
[0014] 步驟603、待分析區(qū)域選取；調(diào)用所述圖像處理軟件，在步驟602中所獲得的疊加 后圖像上，選取所述待分析顆粒所處的圖像區(qū)域作為待分析區(qū)域；
[0015] 步驟604、色度值計(jì)算；先調(diào)用所述圖像處理軟件，計(jì)算得出步驟603中所選取待 分析區(qū)域的色彩平均值，計(jì)算得出的色彩平均值為L(zhǎng)ab值；之后，將計(jì)算得出的色彩平均值 中的a值和b值作為所選取待分析區(qū)域的色度值，記作（a&，);
[0016] 步驟走、多次重復(fù)步驟一至步驟六，直至獲得多種不同類型且礦物組分已知的礦 物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)（a標(biāo)，b標(biāo)）。
[0017] 上述一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其特征是；步驟=中所述電鏡掃描圖像 為灰度圖像，步驟四中各幅所述面分布圖像的圖像尺寸和分辨率均與步驟=中所述電鏡掃 描圖像相同。
[0018] 上述一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其特征是；步驟一中所述待分析掃描面 上含有N種化學(xué)元素，其中N為正整數(shù)且N > 2 ;步驟四中所述面分布圖像的數(shù)量為M幅， 其中M為正整數(shù)且M《N。
[0019] 上述一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其特征是；M = N ;步驟四中進(jìn)行化學(xué)元 素面分布掃描時(shí)，獲得所述待分析掃描面上所有化學(xué)元素的面分布圖像。
[0020] 上述一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其特征是；M = 7,7種化學(xué)元素分別為 Ca、K、A1、Si、Fe、Mg和化元素；步驟四中進(jìn)行化學(xué)元素面分布掃描時(shí)，獲得所述待分析掃 描面上所含化、1(、41、51^6、1肖和化元素的面分布圖像，且所獲得面分布圖像的數(shù)量為7 幅。
[0021] 上述一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其特征是；步驟601中所述化學(xué)元素著 色數(shù)據(jù)庫(kù)中各化學(xué)元素的顏色信息均為該化學(xué)元素的面分布圖像所添加顏色的RGB值。
[0022] 上述一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，其特征是；步驟一中所述試樣的橫截面 為圓形或方形，所述待分析掃描面與所述試樣的中屯、軸線呈垂直布設(shè)。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 1、方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便，投入成本較低。
[0025]2、所需時(shí)間短，能簡(jiǎn)便、快速獲得多種礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)。
[0026] 3、可操作性且技術(shù)難度低，采用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡與圖像處理設(shè)備相 配合即可完成建庫(kù)過(guò)程。
[0027]4、所建立的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)使用效果好且實(shí)用價(jià)值高，為礦物類型識(shí)別提供準(zhǔn) 確依據(jù)。并且，利用所建立的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行礦物組分識(shí)別時(shí)，識(shí)別方法步驟簡(jiǎn)單、 設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便，投入成本較低，同時(shí)識(shí)別快速、操作難度低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，采用圖像處 理設(shè)備便能自動(dòng)完成礦物類型識(shí)別過(guò)程，能在十幾分鐘甚至幾分鐘內(nèi)完成掃描面上多個(gè)礦 物顆粒的礦物類型識(shí)別過(guò)程，因而能簡(jiǎn)便、快速對(duì)±體的礦物組分進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。
[002引綜上所述，本發(fā)明方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、所需時(shí)間短、使用效果好， 利用所建立的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)能簡(jiǎn)便、快速對(duì)±體的礦物組分進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。
[0029] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的方法流程框圖。
[0031] 圖2為采用本發(fā)明所獲得的待分析掃描面的電鏡掃描圖像。
[0032] 圖3為采用本發(fā)明所獲得的疊加后圖像。
[0033] 圖4為采用本發(fā)明對(duì)疊加后圖像中編號(hào)為003的圖像區(qū)域進(jìn)行色彩平均處理后的 圖像。
[0034] 圖5為采用本發(fā)明對(duì)疊加后圖像中編號(hào)為009的圖像區(qū)域進(jìn)行色彩平均處理后的 圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 如圖1所示的一種礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，所建立的礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)中 包含多種不同類型且礦物組分已知的礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù);對(duì)該礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù) 進(jìn)行建立時(shí)，采用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡與圖像處理設(shè)備相配合獲取多種礦物的標(biāo) 準(zhǔn)色數(shù)據(jù)且所述礦物標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)庫(kù)中各礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)的獲取方 法均相同；對(duì)任一種礦物的標(biāo)準(zhǔn)色數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取時(shí)，過(guò)程如下：
[0036] 步驟一、試樣獲取；獲取內(nèi)部含有當(dāng)前所分析礦物的試樣，并對(duì)所獲取試樣進(jìn)行打 磨和拋光處理，獲得一個(gè)掃描面；所獲得掃描面為待分析掃描面，所述待分析掃描面為平面 且其上含有當(dāng)前所分析礦物的礦物顆粒；
[0037]步驟二、待分析顆粒選??；在步驟一中所述待分析掃描面上，選取一個(gè)當(dāng)前所分析 礦物的礦物顆粒作為待分析顆粒；
[003引步驟=、面掃描；采用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡，對(duì)步驟一中所述待分析掃描 面進(jìn)行掃描，獲得所述待分析掃描面的電鏡掃描圖像；
[0039] 步驟四、化學(xué)元素面分布掃描；采用帶能譜分析的掃描電子顯微鏡對(duì)所述待分析 掃描面進(jìn)行掃描，并獲得所述待分析掃描面上所含多種化學(xué)元素的面分布圖像，所述面分 布圖像的數(shù)量為多幅，每一種化學(xué)元素的面分布圖像均為該化學(xué)元素在所述待分析掃描面 上的面分布圖像；
[0040] 其中，各化學(xué)元素的面分布圖像，即各化學(xué)元素在所述待分析掃描面上的分布，其 獲取方法為能譜儀的常規(guī)面分析方法，面分布圖像也稱為能譜面分布圖像；
[0041] 步驟五、圖像傳送；