ImageJ 作为一款强大的图像处理软件,其介绍在这里不做赘述。
FIJI 是一个图像处理软件包——ImageJ的含大量插件的发行版,便于科学图像分析。
本文主要介绍利用FIJI圈定岩石薄片背散射照片矿物边界,统计各矿物面积,计算矿物面积比例,获得矿物拟合长短轴及方位。
一、软件下载
FIJI(ImageJ、ImageJ2)下载地址:https://imagej.net/
推荐使用Fiji,该版本包含众多插件,使用较方便。
二、数据准备
准备已拼接完整的岩石薄片背散射照片,如图1。
三、图片处理
3.1 图片导入
File > Open 选择照片,并转化为8-bit。
3.2 平滑去噪
原始的背散射照片存在许多局部不平滑和噪点,Process > Smooth操作可使照片表面更光滑,Process > Noise > Despeckle操作可以有效减少照片的噪点。
平滑去噪前 | 平滑去噪后 |
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3.3 设置阈值
通过观察可以发现,不同矿物在照片中所显示的颜色不尽相同(即栅格灰度值不同)。因此,可以通过设置照片显示的阈值来分离各类矿物。(下面以灰色矿物(长石)为例进行介绍)
①Image > Adjust > Threshold 出现Threshold窗口
②调节阈值上下限,使得照片仅出现长石区域(红色),Threshold窗口左右箭头可进行微调
③Apply,出现图11,Process > Noise > Despeckle 去噪处理,可重复操作去噪,直到满意为止,图12。
去噪前 | 去噪后 |
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④图12中仍然存在许多不理想的脏区,可进行滤波(如Process > Filter > Gaussian Blur)、二值/边缘擦除/边缘扩大/填空(Process > Binary > Make Binary/Erode/Dilate/Fill Holes)、去噪(Process > Noise > Despeckle )等交替重复操作,最终使得照片处理结果满足预期 图14。
去噪前 | 去噪后 |
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3.4 矿物总面积统计
Analyze > Measure (图15)即可获得长石矿物的总面积(图16)。Analyze > Set Measurements 设置测量结果的各选项(图17)如可设置Fit Ellipse表示计算拟合椭圆的参数(长轴、短轴、方位等)。
3.5 矿物边界圈定、各矿物颗粒面积
Analyze > Analyze Particles (图18、19)可自动圈定长石各颗粒的边界。Analyze Particles 弹窗上Size为处理的颗粒面积阈值,0-Infinity为处理所有大小的颗粒,可自行设置处理范围(如10-20,表示处理面积在10-20之间的颗粒,其余面积大小的颗粒不做处理),Circularity默认,Show下拉框可选择边界(图21)、拟合椭圆、掩膜等(图20)。下面的选项可根据需要勾选,如Add to Manager可将获得的矿物颗粒边界添加到ROI Manager(图22),方便后面修改颗粒边界;Exclude on edges 选项表示排除图片边界的颗粒。
边界 | 边界 |
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