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 روش های پردازش تصویر، یکی از موضوعاتی است که در سال های اخیر مورد توجه زمین شناسان قرار گرفته است. سنگ ها اصلی ترین منبع اطلاعاتی زمین شناسان می باشند، و یکی از روش های متداول مطالعه سنگ ها، تهیه مقاطع نازک از آن ها 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 ویژگی های رنگی ارائه شده است. به منظور جداسازی کانی های موجود در مقاطع نازک، از آن ها در نورهای معمولی و قطبی تصاویر دیجیتال تهیه شده و با استخراج ویژگی های رنگی و بکارگیری الگوریتم خوشه بندی افزایشی، کانی ها جداسازی خواهند شد. در الگوریتم پیشنهادی، ابتدا ویژگی های رنگی هر پیکسل در فضاهای رنگی RGB و HSI از تصاویر استخراج شده، سپس با استفاده از الگوریتم خوشه بندی، پیکسل های 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 می باشد. 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 آن ها نیازمند جداسازی آنی کانی ها می باشند.