جداسازی خودکار کانی های موجود در مقاطع نازک سنگ ها با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر و خوشه بندی

جداسازی خودکار کانی­ های موجود در مقاطع نازک با استفاده از روش­های پردازش تصویر، یکی از موضوعاتی است که در سال­های اخیر مورد توجه زمین­ شناسان قرار گرفته است. سنگ­ها اصلی­ترین منبع اطلاعاتی زمین­ شناسان می­باشند، و یکی از روش­های متداول مطالعه سنگ­ها، تهیه مقاطع نازک از آن­ها و بررسی این مقاطع با استفاده از میکروسکوپ­ های انکساری قطبی کننده نور است. همچنین جداسازی کانی­ های موجود در مقاطع نازک، پیش­ نیاز انجام مطالعات بعدی مانند شناسایی و بررسی اندازه کانی­ ها در مقاطع است. در این مقاله، رویکردی جدید در جداسازی خودکار کانی­ های موجود در مقاطع نازک با استفاده از الگوریتم­ های پردازش تصاویر و خوشه ­بندی مبتنی بر ویژگی­های رنگی ارائه شده است. به­ منظور جداسازی کانی­ های موجود در مقاطع نازک، از آن­ها در نورهای معمولی و قطبی تصاویر دیجیتال تهیه شده و با استخراج ویژگی­های رنگی و بکارگیری الگوریتم خوشه­ بندی افزایشی، کانی­ ها جداسازی خواهند شد. در الگوریتم پیشنهادی، ابتدا ویژگی­های رنگی هر پیکسل در فضاهای رنگی rgb و hsi از تصاویر استخراج شده، سپس با استفاده از الگوریتم خوشه­ بندی، پیکسل­های تصاویر تفکیک شده و در نهایت منجر به جداسازی کانی­ ها خواهد شد. نتایج الگوریتم پیشنهادی در مرحله آزمون بر روی 83 مقطع نازک متشکل از 16 کانی آذرین متداول، نشان دهنده میزان درستی 32/87%در جداسازی کانی­ ها می­باشد. نتایج آزمایشگاهی، نشان­ دهنده جداسازی موفقیت آمیز کانی­ ها به­ ویژه مقاطع دگرسان شده و هوازده میباشد. کاربرد اصلی الگوریتم پیشنهادی در زمین­ شناسی سر چاه نفت، آموزش کانی­ شناسی و اکتشافات سطحی سازمان فضایی ایالات متحده آمریکا در سیاره مریخ (nasa mars explorations) است که تمامی آن­ها نیازمند جداسازی آنی کانی­ ها می­باشند.