Use of Image Processing Methods to Description of Selected Rocks Registered by Polarized Microscope

• Autorzy: Mazurkiewicz Ł. , Nawara E.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie metod przetwarzania obrazu do opisu wybranych skał zarejestrowanych pod mikroskopem polaryzacyjnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the following work we have shown the use of the image analysis for tracking selected properties rock on video sequences recorded on thin sections. There have been proposed algorithms that were supposed to outline transcrystalline cracks and mineral of biotite. In both algorithms, an important role played the change of the polarization in the microscope. In the past, image analysis was used to measure properties rock, however, most of the methods proposed by the scientists were based on still images. Algorithms outlining rock parameters using video sequences are a new approach to the use of image analysis in the geotechnical studies. Studies described in this paper were carried out with the use of video material which showed thin sections of dolomites from Rędziny and granites from Strzelin. The analysis required several methods of image processing, such as: point processing, contextual processing and morphological image processing in order to determine a displacement vector of objects on the pelting frames of the video sequence followed by biotite plaque and transcrystalline crack segmentation. Correct measurement results obtained in the studies give hope to implement those methods in utilitarian applications. It will allow automatization and objectification of the measurements conducted for the geological and geoengineering purposes. Moreover, proposed methods may be the basis of the product which in quick and fully automatized manner may carry out geotechnical measurements. The results of such measurements will be independent from the observer, thus, reproducible and objective.

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano wykorzystanie analizy obrazu do śledzenia wybranych struktur skalnych na sekwencjach wideo zarejestrowanych na szlifach cienkich. Postanowiono zaproponować algorytmy mające na celu wyznaczanie szczelin śródkrystalicznych i blaszek biotytu. W obu algorytmach istotną częścią badań była zmiana położenia polaryzatora w mikroskopie. W przeszłości stosowano analizę obrazu do pomiaru właściwości skalnych, jednakże większość proponowanych przez badaczy metod bazowało na zdjęciach. Algorytmy wyznaczające parametry skał wykorzystujące do tego celu sekwencje wideo, są nowym podejściem stosowania analizy obrazu do badań geotechnicznych. Badania opisane w niniejszej pracy były prowadzone na materiale filmowym, który obrazował szlify cienkie dolomitu z Rędzin i granitu ze Strzelina. Jego analiza wymagała zastosowania szeregu metod przetwarzania obrazów, takich jak np. operacje punktowe, kontekstowe oraz przekształcenia morfologiczne w celu wyznaczenia wektora przesunięć obiektów na następujących po sobie klatkach sekwencji wideo, a następnie segmentację blaszek biotytu i szczelin śródkrystalicznych. Poprawne wyniki pomiarów osiągnięte w ramach badań dają nadzieję na implementację tych metod w zastosowaniach utylitarnych. Pozwoli to na zautomatyzowanie i zobiektywizowanie pomiarów prowadzonych na potrzeby geologii i geoinżynierii, ponadto zaproponowane metody stanowić mogą podstawę produktu, który w sposób szybki i w pełni zautomatyzowany pozwoli na pomiary geotechniczne, a wyniki tych pomiarów będą niezależne od obserwatora a co za tym idzie odtwarzalne i obiektywne.

Słowa kluczowe

EN

image analysis; mathematical morphology; video sequences; rock analysis

PL

analiza obrazu; morfologia matematyczna; sekwencje wideo; analiza skał

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 4673--4682, CD6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Mazurkiewicz Ł.

• AGH University of Science and Technology

autor

Nawara E.

• AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Åkesson U., Hansson J., Stigh J.: Characterisation of microcracks in the Bohus granite, western Sweden, caused by uniaxial cyclic loading, Engineering Geology, 72, 131–142, 2004.
• [2] Durham W.B., Beiriger J.M., Weed H.C.: A rapid technique for counting cracks in rocks, Scanning Microscopy International, 133–142, 1985.
• [3] Kusuda H., Nishiyama T., Saito T.: Observation and evaluation of microcrackprepagation in granite fractured by uniaxial compression test using fluorescent resins, Journal of Society of Materials Science, 44, 851–855, 1995.
• [4] Młynarczuk M.: Zastosowanie automatycznej analizy obrazów w pomiarach struktur skał, Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu, 2004.
• [5] Młynarczuk M.: Some remarks on the application of image analysis and image processing forthe description of the geometrical structures of rocks. Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii, vol. 33, 1999.
• [6] Obara B.: Opracowanie Algorytmów komputerowej analizy obrazow do identyfikacji klas nieciągłości obserwowanych na mikroskopowych obrazach struktur skalnych, Praca doktorska, 2006.
• [7] Rudnicki Z.: Metody komputerowej analizy obrazów w badaniach tribologicznych. Wydawnictwa AGH, 2010.
• [8] Serra J.: Image Analysis and Mathematical Morphology, Academic Press, 1982.
• [9] Starkey J., Samantaray A.K.: Edge detection in petrographic images, Jurnal of Microscopy, 1993.
• [10] Tadeusiewicz R., Korohoda P.: Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów, Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji, 1997.
• [11] Wojnar L., Majorek M.: Komputerowa analiza obrazu. Fotobit Design. Kraków,1994.