Intelligent Image Segmentation for Organic-Rich Shales Using Random Forest, Wavelet Transform, and Hessian Matrix

人工智能 模式识别(心理学) 图像分割 黑森矩阵 图像纹理 特征提取 像素 计算机科学 地质学 计算机视觉 分割 数学 应用数学
作者
Yaokun Wu,Siddharth Misra
出处
期刊:IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17 (7): 1144-1147 被引量:36
标识
DOI:10.1109/lgrs.2019.2943849
摘要

Scanning electron microscope (SEM) image can capture the distribution, topology, and morphology of microstructural constituents of geological materials. Segmentation of SEM image is needed to delineate/locate the various microstructural constituents. To locate locating kerogen/organic matter and pores in shale samples, we test an automated SEM-image segmentation workflow involving feature extraction followed by machine learning, as an alternative to threshold-based and object-based segmentation. For each pixel in the SEM image, 16 features are generated and then fed to a random forest classifier to determine the presence of the four shale components, namely: 1) pore/crack; 2) rock matrix including clay, calcite, and quartz; 3) pyrite; and 4) organic/kerogen components. With the help of feature extraction techniques such as wavelet transform and Hessian affine region detector, the proposed segmentation methodology can segment one 2058 pixel × 2606 pixel SEM image in approximately 30 s. The performance of the trained classifier, quantified in terms of overall F1 score, on the validation data set was higher than 0.9. The newly developed method is significantly robust in comparison to the popular histogram thresholding and object-based segmentation methods.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小冰糖发布了新的文献求助10
1秒前
拉长的鞅应助耿耿采纳,获得10
2秒前
hanry完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
852应助缥缈白晴采纳,获得50
3秒前
彭于晏应助缥缈白晴采纳,获得10
3秒前
充电宝应助缥缈白晴采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
万能图书馆应助刘恩瑜采纳,获得10
4秒前
大气谷秋完成签到 ,获得积分10
5秒前
大模型应助李奥采纳,获得10
6秒前
颜沛文完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
维生素发布了新的文献求助10
8秒前
自然盼易发布了新的文献求助10
8秒前
lx应助yyyhhh采纳,获得10
8秒前
Lucas应助yyyhhh采纳,获得10
9秒前
张旭卓发布了新的文献求助10
10秒前
Xuuu完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
天天快乐应助hkmk采纳,获得10
14秒前
无花果应助迷你的以莲采纳,获得10
16秒前
啊啊啊啊啊啊啊啊完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
fourier完成签到,获得积分10
17秒前
酥小苏发布了新的文献求助20
18秒前
19秒前
20秒前
毛毛完成签到 ,获得积分10
21秒前
曹子睿完成签到 ,获得积分10
21秒前
qqqq发布了新的文献求助10
25秒前
芋泥果冻发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
酷波er应助赵星瑶采纳,获得10
28秒前
28秒前
现实的访云完成签到,获得积分20
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Poetics of Cognition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7303274
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8921462
关于积分的说明 18898301
捐赠科研通 6967035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211920
关于科研通互助平台的介绍 2380614
邀请新用户注册赠送积分活动 2189060