本技术涉及一种用于识别和分类碱激发粉煤灰矿渣胶凝体系反应产物的方法。该方法首先采集样本的BSE和EDS图像,然后利用EDS图像的像素颜色特征进行分析,以实现对反应产物的准确识别和分类。
背景技术
精准表征各物相和孔隙的含量和分布特征是研究胶凝材料体系微观结构演化规律,分析胶凝材料体系力学性能和耐久性能发展过程的关键环节,这对于揭示胶凝材料体系的反应机理,探明胶凝材料体系的性能调控机制具有重要意义。
现有的基于碱激发胶凝材料体系BSE图像的定量化分析方法,通过划分像素灰度阈值实现孔隙、反应产物以及未反应前驱体的识别和区分,进而实现孔隙及物相含量和分布表征。但BSE图像定量化分析方法仅根据灰度值进行物相划分,难以区分灰度范围存在重叠的物相,且无法精细区分不同类型的反应产物。基于碱激发胶凝材料体系EDS图像的定量化分析方法能够根据物相元素特征实现物相的精准识别。然而,由于特征X射线与样品的相互作用体积较大,EDS图像受噪音干扰严重,空间分辨率低于BSE图像。另外,获取高质量的EDS图像耗时较长,对设备要求较高,且图像分析难度较大。
经检索,申请公开号为CN105241904A的中国发明专利,公开一种基于能量色散X射线谱的粉煤灰物相分析方法,具体步骤:(1)通过化学分析或X射线荧光光谱分析粉煤灰的化学组成;(2)通过X射线衍射分析粉煤灰的矿物组成;(3)确定需要采集能谱面分布图像的元素种类;(4)采集粉煤灰的背散射电子图像与元素能谱面分布图像,并对主要物相进行能谱点分析;(5)设计物相分析方法,综合处理同一区域各元素的能谱面分布图像,然后,去除分析结果中的噪声,获得粉煤灰的分相伪彩色图以及物相分析结果。该专利将同一测试区域的多张元素能谱面分布图像叠合处理以判断测试区域中各个像素的物相种类,准确性依赖于图像处理算法的有效性,同时定量分析能力有限,尤其是对复杂物相。
因此,针对碱激发胶凝材料体系BSE图像和EDS图像在分析和运用中所面临的瓶颈问题,亟须建立一种BSE-EDS图像协同分析方法,实现碱激发胶凝体系中孔隙、不同类型的反应产物和未反应前驱体的准确识别和分类。
实现思路