CT数字图像处理在岩石矿物成分分析中的应用

"基于CT数字图像处理的岩石矿物成分分析，余玉威，唐志伟，卢佳玉，张恒，滕小振，陈同俊，中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116" 在当前的地质科学研究中，分析岩石矿物成分及其含量的传统方法主要包括化学分析、发射光谱分析以及热分析等。这些方法虽然具有一定的准确性，但往往面临任务量大、耗时长、操作复杂度高的问题。为了克服这些局限性，科研人员开始探索新的分析手段，将数字图像处理技术与CT（Computed Tomography）成像原理相结合，用于岩石矿物成分的快速、高效分析。 CT成像是通过连续射线穿透岩石样品，利用计算机重建断层图像，从而得到岩石内部结构的三维可视化图像。这一技术在医学领域广泛应用，近年来也被引入地质学研究，特别是在岩石矿物成分分析方面。通过CT扫描，可以清晰地观察到岩石内部不同矿物的分布和形态，为后续的成分分析提供直观的基础。 数字图像处理在岩石矿物分析中的应用主要涉及几个关键步骤：首先，对原始的CT图像进行预处理，包括去噪、增强对比度等，以提高图像的质量；其次，采用腐蚀和膨胀等形态学操作，可以突出或消除图像中的某些特征，如矿物边缘；最后，通过多阈值分割算法，可以将不同矿物区域有效地分离出来，为矿物成分的定量分析打下基础。 本文以砂岩为研究对象，利用Matlab2016a软件，具体实施了上述的图像处理流程。Matlab作为一种强大的数学计算和图像处理工具，提供了丰富的函数库，方便研究人员进行图像分析和处理。作者详细讨论了如何运用这些工具和技术，从CT图像中提取岩石矿物的信息，为岩石矿物成分的识别和定量分析提供了一种新的途径。 这项工作的重要意义在于，它不仅提高了分析效率，降低了实验成本，还为地质学家提供了更为直观的矿物分布信息。未来，随着图像处理技术的不断发展和CT成像技术的进一步优化，这种方法有望在地质勘探、矿产资源评价以及地质灾害研究等领域发挥更大的作用。 关键词：固体地球物理学；CT成像；数字图像处理；图像分割；岩石矿物成分；Matlab2016a 中图分类号：P318.1 这项研究展示了CT数字图像处理技术在地质科学领域的创新应用，通过与传统分析方法的比较，突显了其在岩石矿物成分分析中的优势和潜力，对于推动地质科学研究的进步具有积极的贡献。