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基于改进BlendMask的页岩扫描电镜图像矿物鉴定方法
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作者 张可佳 廖明月 +5 位作者 刘涛 赵玉武 刘宗堡 田枫 张岩 贺友志 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第4期1387-1400,共14页
页岩扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)图像智能识别能够快速分析页岩储层矿物,是页岩油储层“甜点”预测的重要手段之一,也是未来的技术发展趋势。传统方法在鉴定矿物成分时存在自动化程度低、样本适配度低和特征提取受限等... 页岩扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)图像智能识别能够快速分析页岩储层矿物,是页岩油储层“甜点”预测的重要手段之一,也是未来的技术发展趋势。传统方法在鉴定矿物成分时存在自动化程度低、样本适配度低和特征提取受限等问题。为此,本文提出基于BlendMask的页岩SEM图像鉴定方法。首先,采用双边滤波、拉普拉斯和图像归一化等图像预处理技术对原始图像进行去噪、锐化和像素统一处理,提高训练样本的质量;然后,采用旋转、缩放、光度变化等图像增广方法构建增广策略,扩大数据集数量;最后,利用注意力机制和深度可分离卷积改进BlendMask网络,实现图像的成分分割与识别。应用于海塔盆地的页岩SEM图像实验结果表明,相比BlendMask模型,改进后方法的分割准确率和召回率分别提升了0.02~0.20和0~0.59,分割用时减少了1.29~2.70 s。 展开更多
关键词 页岩油“甜点”储层 BlendMask 扫描电镜图像 矿物成分 分割与识别
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基于深度学习的页岩扫描电镜图像有机质孔隙识别与比较 被引量:14
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作者 陈宗铭 唐玄 +1 位作者 梁国栋 关子珩 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期208-220,共13页
将深度学习模型引入地质图像分析中,可以大幅提高工作效率,增加研究定量化程度,开拓图像研究新领域。本文以上扬子鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩的离子抛光扫描电镜图像为例,通过对图片二值化等预处理后,利用Mask-RCNN、FCN和U-Net 3种... 将深度学习模型引入地质图像分析中,可以大幅提高工作效率,增加研究定量化程度,开拓图像研究新领域。本文以上扬子鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩的离子抛光扫描电镜图像为例,通过对图片二值化等预处理后,利用Mask-RCNN、FCN和U-Net 3种深度学习模型对页岩中主要矿物、有机质及孔隙等进行识别,比较运行时间与识别结果的准确度,讨论了不同深度学习模型在地质图像识别和处理过程中的适用性和差异性。并优选效果最优的U-Net模型与JMicroVision、Adobe Photoshop等通用图像处理软件识别结果进行孔隙识别对比。结果显示:FCN模型能够基本识别图像中的主要矿物、有机质与孔隙,但对颜色相近的组分和裂缝识别效果较差;Mask-RCNN模型可识别分割性强的主要矿物,但对分辨率较低的孔隙和裂缝识别效果较差;U-Net模型对主要矿物、有机质及孔隙识别效率大大提高,在页岩地质图像识别方面具有优势。相较于通用图像处理软件,U-Net模型识别速度提高了300多倍。基于深度学习U-Net模型识别结果,研究区牛蹄塘组页岩孔隙结构类型可分为矿物内圆状孔、矿物间随机不规则孔、有机棱角状孔和有机密集微孔。基于足够数量电镜图片识别得到的孔隙结构参数对于实际储层分类评价具有参考价值。本实验为基于深度学习的页岩扫描电镜图像识别与分析提供了范例,对提高地质图像研究工作效率和推进油气智能化具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 页岩 黄铁矿 裂缝 有机质孔隙 U-Net 深度学习 扫描电镜图像
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基于SCUNet的阻燃材料炭渣扫描电镜图像降噪
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作者 乐威 杨雷 +1 位作者 赵晓芳 鲁思薇 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第10期22-25,93,共5页
扫描电镜(SEM)会由于外部环境扰动或仪器自身存在的电子噪声等因素而导致拍摄出的阻燃材料炭渣照片存在一定的噪声。提出一种基于SCUNet(Swin-Conv-UNet)的阻燃材料炭渣扫描电镜图像降噪方法。首先通过训练含噪图像数据集的阻燃材料炭... 扫描电镜(SEM)会由于外部环境扰动或仪器自身存在的电子噪声等因素而导致拍摄出的阻燃材料炭渣照片存在一定的噪声。提出一种基于SCUNet(Swin-Conv-UNet)的阻燃材料炭渣扫描电镜图像降噪方法。首先通过训练含噪图像数据集的阻燃材料炭渣扫描电镜图像得到去噪模型,然后使用该模型对不同噪声水平的图像进行去噪测试,最后计算峰值信噪比和结构相似性。对比结果表明:基于SCUNet的降噪方法比DnCNN在峰值信噪比上提升0.3265 dB,增幅约为1.1%;在结构相似性上提升0.0099,增幅约为1.3%。 展开更多
关键词 扫描电镜图像 图像降噪 阻燃材料
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基于边缘检测的微小疲劳裂纹图像数据提取 被引量:5
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作者 孟兆新 张绍群 张嘉振 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期111-112,共2页
根据高分辨率动态扫描电镜观察到疲劳裂纹的实际扩展过程图像的特点,结合图像处理的基本理论和方法,提出了适合于疲劳裂纹图像的二值化处理方法和基于小波疲劳裂纹图像边缘检测算法,对疲劳裂纹的瞬时扩展图像进行了数据提取。
关键词 疲劳裂纹 动态扫描电镜图像 二值化处理 边缘检测
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永登震后黄土微结构特征研究 被引量:5
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作者 刘红玫 张振中 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期174-177,共4页
对1995年甘肃永登5.8级地震后的土样进行了电子显微镜扫描及孔隙量化处理,从黄土的微结构角度对黄土震陷现象进行了研究,分析了微结构特征对黄土震陷性的影响,以此阐明震害形成的机理。
关键词 黄土 震陷 电镜扫描图像 土体微结构
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改性白果壳对水溶液中重金属镉的吸附研究 被引量:22
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作者 苏鹃 伍钧 +1 位作者 杨刚 王章鸿 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1218-1225,共8页
为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并... 为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并通过模型拟合、电镜扫描(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,WSK是一种理想的Cd2+吸附剂,其吸附性能受温度、pH、反应时间、Cd2+初始浓度的影响。吸附量与体系温度呈正相关,温度越高吸附量越大;随pH的增加吸附量先升高后降低,pH为5.5时,吸附效果最佳;在60 min后基本达到吸附平衡;随着Cd2+初始浓度的升高,WSK对水中Cd2+的吸附量逐渐增加,当Cd2+浓度为300 mg·L-1时,去除率为94.49%,基本达到吸附饱和。WSK对水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,决定系数R2为0.94,最大吸附量为119.76mg·g-1;吸附过程符合二级动力学吸附模型,R2为0.999 5。SEM照片显示WSK表面呈多孔结构,增加了WSK的比表面积、孔容及表面吸附位点,这有助于提高其吸附性能。红外光谱图分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等离子活性官能基团与Cd2+配位结合,其中-COO-起重要作用。 展开更多
关键词 白果壳 改性 动力学模型 等温吸附模型 扫描电镜图像 红外光谱
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单轴压缩下岩石断口裂纹的分形特征研究 被引量:5
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作者 黄冬梅 常西坤 +1 位作者 林晓飞 傅颖霞 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第2期58-62,共5页
为了对岩石断口进行细观分析,以大理岩为例,借助MTS岩石伺服试验系统,进行单轴加载实验直至破坏,获取了四类不同破坏载荷下大理岩断口试件。运用扫描电镜拍摄了岩石破坏断口裂纹的细观结构图像,综合应用图像分析技术和分形几何理论,编制... 为了对岩石断口进行细观分析,以大理岩为例,借助MTS岩石伺服试验系统,进行单轴加载实验直至破坏,获取了四类不同破坏载荷下大理岩断口试件。运用扫描电镜拍摄了岩石破坏断口裂纹的细观结构图像,综合应用图像分析技术和分形几何理论,编制了Matlab程序,计算出细观结构图像的分形维数,并简要分析了大理岩细观结构具有的分形特征。结果表明:大理岩表现出良好的自相似性;其断口的分形维数与破坏载荷之间具有一定的相关性。 展开更多
关键词 单轴压缩 岩石断口 扫描电镜图像 细观形貌 分形维数
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含1.2%铝TRIP钢中残留奥氏体的EBSD研究 被引量:5
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作者 柳得橹 李忠义 +1 位作者 张建 娄艳芝 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期23-27,共5页
残留奥氏体的含量、颗粒尺寸与分布及其稳定性是相变诱导塑性(TRIP)钢获得优良使用性能的关键。马钢试制成功含1.2%铝的TRIP-600钢板,作者用场发射枪扫描电镜EBSD技术对该TRIP钢的残留奥氏体形态、分布与体积分数进行了实验研究。结果表... 残留奥氏体的含量、颗粒尺寸与分布及其稳定性是相变诱导塑性(TRIP)钢获得优良使用性能的关键。马钢试制成功含1.2%铝的TRIP-600钢板,作者用场发射枪扫描电镜EBSD技术对该TRIP钢的残留奥氏体形态、分布与体积分数进行了实验研究。结果表明:实验钢中的奥氏体主要呈细小颗粒状、尺寸在几微米以下,弥散分布于铁素体晶界和晶粒内。EBSD与X-射线衍射测得实验钢板半厚度区的奥氏体体积分数分别为2%和11.4%。本文讨论了EBSD技术测定TRIP钢奥氏体分数引入误差的主要因素。采集图像的步长、试样分析区的选取及试样制备技术等是影响实验结果的重要因素。 展开更多
关键词 相变诱导塑性钢 残留奥氏体 扫描电镜EBSD取向图像
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Effects of solution treatment on mechanical properties and microstructures of Al-Li-Cu-Mg-Ag alloy 被引量:4
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作者 YU Cheng YIN Deng-feng +1 位作者 ZHENG Feng YU Xin-xiang 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第8期2083-2089,共7页
Mechanical properties and microstructures of Al-Li-Cu-Mg-Ag alloy after solution treatments were investigated by means of optical microscopy (OM), tensile test, hardness measurement and electrical conductivity test,... Mechanical properties and microstructures of Al-Li-Cu-Mg-Ag alloy after solution treatments were investigated by means of optical microscopy (OM), tensile test, hardness measurement and electrical conductivity test, differential scanning calorimetric (DSC), energy dispersive X-ray (EDX), scanning electron microscopy (SEM) and transition electron microscopy (TEM), respectively The results show that both tensile strength and hardness increase first and then decrease with temperature at constant holding time of 30 min with maximum strength and hardness appearing at 520 ℃. Tensile strength, hardness and elongation of samples treated at 520 ℃ for 30 min are 566 MPa (σb), 512 MPa (σ0.2), HB 148 and 8.23% (δ), respectively. There are certain amount of fine T1 (AI2CuLi) phase dispersing among AI substrates according to TEM images. This may result in mixed fracture morphology with trans-granular and inter-granular delamination cracks observed in SEM images. 展开更多
关键词 Al-Li-Cu-Mg-Ag alloy solution treatment microstructure mechanical properties
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H68M黄铜微区塑性变形行为研究
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作者 熊显渝 《四川兵工学报》 CAS 2013年第9期129-133,148,共6页
通过对黄铜中形变微区晶体结构缺陷的观察分析,定性比较了位错和孪晶缺陷的形态、数量和分布与外载荷类型、大小的关系。为H68M的冷变形行为的研究提出了一种较为实用的试验方法。该方法可为改进产品设计、消除重大质量安全事故提供实... 通过对黄铜中形变微区晶体结构缺陷的观察分析,定性比较了位错和孪晶缺陷的形态、数量和分布与外载荷类型、大小的关系。为H68M的冷变形行为的研究提出了一种较为实用的试验方法。该方法可为改进产品设计、消除重大质量安全事故提供实验依据和途径。 展开更多
关键词 晶体缺陷 位错 孪晶 滑移带 切应力 扫描电镜二次电子图像
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